WO2012020758A1 - 医用画像診断装置、画像処理装置及び方法 - Google Patents
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Definitions
- Embodiments described herein relate generally to a medical image diagnostic apparatus, an image processing apparatus, and a method.
- an ultrasonic diagnostic apparatus is smaller in size than other medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, and an ultrasonic probe is used. Because it is a device that can display the state of movement of the test object, such as the heart beat and fetal movement, in real time by simple operations that can be applied from the body surface, it plays an important role in today's medical care. . In addition, ultrasonic diagnostic equipment that is not exposed to radiation has been developed to be small enough to be carried with one hand. Such ultrasonic diagnostic equipment can be easily used in medical settings such as obstetrics and home medical care. can do.
- contrast agents intravenous administration type ultrasound contrast agents
- contrast echo method blood flow dynamics can be clearly observed by injecting microbubbles or the like as a contrast agent from a vein to enhance a blood flow signal.
- the contrast echo method is used for examination of the heart, liver, and the like.
- Doctors can perform differential diagnosis of cancer and diffuse liver diseases such as chronic hepatitis and cirrhosis by referring to blood flow dynamics depicted in contrast-enhanced images generated by contrast-enhanced echography It has become.
- doctors should perform benign and malignant differential diagnosis of liver tumors by complementarily using arterial blood flow information and portal blood flow information depicted in contrast images. Can do.
- a method of mapping the inflow time of a contrast agent on a still image is known as a method for clearly showing the temporal change of the blood flow signal intensity.
- the difference in peak time of the signal reflected by the contrast agent is expressed in different hues, thereby clearly showing the inflow time of the contrast agent in various parts shown on the same image. it can.
- the medical image diagnostic apparatus includes an image generation unit, a time detection unit, a color map setting unit, a generation unit, and a display control unit.
- the image generation unit generates a medical image.
- the time detection unit detects an arrival time at which the contrast medium reaches a predetermined region of the medical image.
- the color map setting unit determines the arrival time and the hue based on the first inflow time corresponding to the first designated area set in the medical image and the second inflow time corresponding to the second designated area. Set the colormap to associate with.
- the generation unit generates a hue conversion image in which a hue is assigned to each region of the medical image based on the color map and the arrival time in each region of the medical image.
- the display control unit displays the hue conversion image on a predetermined display unit.
- FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the image generation unit according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a region of interest according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a diagram for explaining an example of luminance detection in a region of interest.
- FIG. 5 is a diagram for explaining an example of determination of the contrast agent arrival time.
- FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a hue conversion image.
- FIG. 7A is a diagram for explaining an example of a hue conversion image of a healthy person.
- FIG. 7B is a diagram for explaining an example of a hue conversion image of a patient suffering from a diffuse liver disease or the like.
- FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of arrival times.
- FIG. 8B is a diagram illustrating an example of the frequency distribution of each hue.
- FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a region of interest according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a diagram for explaining an example of determination of the contrast agent arrival time when a plurality of vessels are included in one region of interest.
- FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
- FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the setting of the region of interest after the hue conversion image and the hue conversion table are generated.
- FIG. 14A is a diagram showing a hue conversion table generated by ultrasonic examination of the subject P1.
- FIG. 14B is a diagram showing a hue conversion table generated by ultrasonic examination of the subject P2.
- FIG. 15 is a diagram for explaining an example of gradation display of a hue conversion image and a hue conversion table.
- FIG. 16 is a diagram for explaining a configuration of an X-ray CT apparatus according to the fourth embodiment.
- FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration of an image processing unit according to the fourth embodiment.
- FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment includes an ultrasonic probe 11, an input apparatus 12, a monitor 13, and an apparatus main body 100, and is connected to a network 14. Yes.
- the ultrasonic probe 11 includes a plurality of piezoelectric elements, and the plurality of piezoelectric elements generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission / reception unit 110 included in the apparatus main body 100 to be described later.
- the reflected wave from is received and converted into an electrical signal.
- the ultrasonic probe 11 includes a matching layer provided on the piezoelectric element, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric element to the rear, and the like.
- the transmitted ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 11 to the subject P
- the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another at the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P
- the ultrasonic probe is used as a reflected wave signal.
- 11 is received by a plurality of piezoelectric elements of 11.
- the amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic wave is reflected.
- the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow or the surface of the heart wall depends on the velocity component of the moving object in the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. , Subject to frequency shift.
- the ultrasonic probe 11 which is a one-dimensional ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a row
- the one-dimensional ultrasonic wave is used.
- a subject P is detected by an ultrasonic probe 11 that mechanically swings a plurality of piezoelectric vibrators of the probe or an ultrasonic probe 11 that is a two-dimensional ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are two-dimensionally arranged in a lattice shape. Even when scanning in three dimensions, it is applicable.
- the input device 12 includes a trackball 12a, a switch 12b, a button 12c, a mouse 12d, a keyboard 12e, etc., receives various setting requests from an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10, and receives various settings received from the apparatus main body 100.
- a setting request (for example, a setting request for a region of interest or an image quality condition setting instruction) is transferred.
- the monitor 13 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 to input various setting requests using the input device 12, and displays an ultrasonic image generated in the apparatus main body 100. Or display.
- GUI Graphic User Interface
- the apparatus main body 100 is an apparatus that generates an ultrasonic image based on the reflected wave received by the ultrasonic probe 11, and as shown in FIG. 1, the transmission / reception unit 110, the B-mode processing unit 120, and the Doppler processing unit 130.
- the transmission / reception unit 110 includes a trigger generation circuit, a delay circuit, a pulsar circuit, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 11.
- the pulsar circuit repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency.
- the delay circuit also sets the delay time for each piezoelectric vibrator necessary for determining the transmission directivity by focusing the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 11 into a beam shape, and for each rate pulse generated by the pulser circuit.
- the trigger generation circuit applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 11 at a timing based on the rate pulse.
- the delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.
- the transmission / reception unit 110 includes an amplifier circuit, an A / D converter, an adder, and the like, and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 11 to generate reflected wave data.
- the amplifier circuit amplifies the reflected wave signal for each channel and performs gain correction processing, and the A / D converter is necessary for A / D converting the gain-corrected reflected wave signal to determine the reception directivity.
- the adder performs an addition process of the reflected wave signal processed by the A / D converter to generate reflected wave data. By the addition processing of the adder, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal is emphasized.
- the transmission / reception unit 110 controls transmission directivity and reception directivity in transmission / reception of ultrasonic waves.
- the transmission / reception unit 110 has a function capable of instantaneously changing delay information, a transmission frequency, a transmission drive voltage, the number of aperture elements, and the like under the control of the control unit 160 described later.
- the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type oscillation circuit capable of instantaneously switching values or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply units.
- the transmission / reception unit 110 can transmit and receive different waveforms for each frame or rate.
- the B-mode processing unit 120 receives reflected wave data, which is a processed reflected wave signal subjected to gain correction processing, A / D conversion processing, and addition processing, from the transmission / reception unit 110, and performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like. As a result, data (B mode data) in which the signal intensity is expressed by brightness is generated.
- the B-mode processing unit 120 can change the frequency band to be visualized by changing the detection frequency. Further, the B-mode processing unit 120 can perform detection processing with two detection frequencies in parallel on one reception data.
- the ultrasonic contrast agent (microbubbles, bubbles) flowing in the region of interest is detected from one received data in the region of interest of the subject P into which the ultrasound contrast agent has been injected.
- the reflected wave data used as the reflection source can be separated from the reflected wave data obtained using the tissue existing in the region of interest as the reflection source, and the image generation unit 140 described later has a structure that visualizes the flowing bubbles with high sensitivity. It is possible to generate a tissue image that visualizes the tissue in order to observe the image and morphology.
- the contrast image is often generated mainly based on the second harmonic (second harmonic) component which is a nonlinear signal
- the tissue image for morphological observation is mainly based on the fundamental wave component.
- the B-mode data of the second harmonic component separated from the received data by the B-mode processing unit 120 to generate a contrast image is referred to as “signal 1”, and the B-mode processing is performed to generate a tissue image.
- the B-mode data of the fundamental wave component separated by the unit 120 from the received data is referred to as “signal 2”.
- the Doppler processing unit 130 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception unit 110, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and moving body information such as average velocity, dispersion, and power. Is generated for multiple points (Doppler data).
- the image generation unit 140 generates an ultrasonic image from the B mode data generated by the B mode processing unit 120 and the Doppler data generated by the Doppler processing unit 130. Specifically, the image generation unit 140 converts (scan converts) the scanning line signal sequence of the ultrasonic scan into a scanning line signal sequence of a video format typified by a television or the like, so that B-mode data or Doppler data is obtained.
- the ultrasonic image for display (B mode image or Doppler image) is generated from the above.
- the image generation unit 140 generates a hue conversion image obtained by color-mapping the contrast image based on the B-mode data (signal 1) of the second harmonic component separated from the reception data by the B-mode processing unit 120. The generation of the hue conversion image will be described in detail later.
- the image memory 150 stores image data such as a contrast image and a tissue image generated by the image generation unit 140. Further, the image memory 150 stores a processing result by the image generation unit 140 described later. Furthermore, the image memory 150 stores an output signal (RF: Radio Frequency) immediately after passing through the transmission / reception unit 110, an image luminance signal, various raw data, image data acquired via the network 14 and the like as necessary. .
- the data format of the image data stored in the image memory 150 may be a data format after video format conversion displayed on the monitor 13 by the control unit 160 described later or a data format before coordinate conversion, which is Raw data.
- the control unit 160 controls the entire processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 10. Specifically, the control unit 160 is based on various setting requests input from the operator via the input device 12, various control programs and various setting information read from the internal storage unit 170, and the transmission / reception units 110, B The processing of the mode processing unit 120, the Doppler processing unit 130, and the image generation unit 140 is controlled, and the ultrasonic image stored in the image memory 150 is controlled to be displayed on the monitor 13.
- the internal storage unit 170 includes a control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocol, body mark, and various setting information. Stores various data. Furthermore, the internal storage unit 170 is also used for storing images stored in the image memory 150 as necessary.
- the interface unit 180 is an interface that controls the exchange of various information between the input device 12, the network 14, and the device main body 100.
- the interface unit 180 controls transfer of data stored in the image memory 150 and the internal storage unit 170 to other devices on the network 14.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 10 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment generates a contrast image and a tissue image based on the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe 11, but an image described in detail below.
- the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment facilitates discrimination of the dominant regions of different vessels by visualizing the dominant regions of different vessels with a simple operation. It is configured to be possible.
- the image generation unit 140 according to the first embodiment in the subject P to which the contrast agent is administered, the dominant region of the vascular where the inflow of the contrast agent is fast and the vascular where the inflow of the contrast agent is slow. The dominant area is visualized in a different hue. As a result, in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment, it is possible to easily discriminate the dominant regions of different vessels.
- the processing of the image generation unit 140 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.
- the subject P to which the contrast agent is administered is scanned with ultrasonic waves, a second harmonic component is extracted from the reflected wave, and a plurality of sequentially generated contrast images respectively. Is performed on This process may be executed every time a contrast image is generated, or may be executed after the generation of a contrast image is completed.
- the dominant regions (liver parenchyma) of the portal vein and the artery in the liver of the subject P are visualized with different hues will be described.
- the portal vein has a slower inflow of contrast medium than the artery.
- FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the image generation unit 140 according to the first embodiment.
- the image generation unit 140 according to the first embodiment includes a signal processing unit 141, a scan converter 142, and an image processing unit 143.
- the signal processing unit 141 performs a filtering process on the B mode data and the Doppler data. Specifically, the signal processing unit 141 removes noise components from the ultrasonic scan scanning line signal sequence.
- the scan converter 142 converts an ultrasonic scan scanning line signal sequence of received data such as luminance data and blood flow information into a scanning line signal sequence of a general video format such as a television.
- the image processing unit 143 includes a detection unit 143a, a determination unit 143b, and a generation unit 143c, and generates a hue conversion image obtained by color-mapping the contrast image.
- the detection unit 143a detects the intensity of the reflected wave signal in a contrast image that is an ultrasonic image generated from the reflected wave signal of the ultrasonic wave derived from the contrast agent. Specifically, the detection unit 143a uses the brightness of the pixels of the contrast image as the intensity of the reflected wave signal. For example, the detection unit 143a detects the luminance of the contrast image generated by the scan converter 142 based on the B mode data generated by the B mode processing unit 120.
- the determination unit 143b determines arrival times at which the intensity of the reflected wave signal detected by the detection unit 143a reaches a predetermined threshold in a plurality of regions of interest in the contrast image. Specifically, the determination unit 143b determines that the time when the ratio of the number of pixels in which the pixels constituting the region of interest have reached a predetermined luminance exceeds a predetermined threshold is the arrival time, or configures the region of interest. The time when the average luminance, which is the average of the luminance of the pixels to be exceeded, exceeds a predetermined threshold is determined as the arrival time.
- the region of interest is a region designated by an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 or a doctor, and is a region including a blood vessel.
- FIG. 3 is a diagram for explaining a region of interest according to the first embodiment.
- FIG. 3 shows a contrast image of the liver of the subject P to which the contrast agent has been administered, and shows the liver parenchyma and the vasculature.
- an operator or a doctor of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 designates the region of interest a and the region of interest b for the blood vessel A and the blood vessel B, respectively, as shown in FIG.
- the vessel A is, for example, a hepatic artery.
- the vascular vessel B is a portal vein, for example.
- any of a plurality of contrast images obtained when the subject P is ultrasonically examined may be used, and a tissue image may be used.
- the determination unit 143 b determines the luminance of the pixel detected by the detection unit 143 a in the pixels constituting the region of interest. Determines the arrival time when the ratio of the number of pixels having reached a predetermined luminance exceeds a predetermined threshold.
- FIG. 4 is a diagram for explaining an example of luminance detection in a region of interest.
- FIG. 4 shows detection of luminance in a region of interest designated by a doctor or the like, such as the region of interest a and the region of interest b shown in FIG.
- the detection unit 143 a detects the luminance of each pixel 201 included in the region of interest 200.
- the detection unit 143a detects the luminance of each pixel 201 included in the region of interest in chronological order for all the frames specified by the operator or doctor in a plurality of contrast images when the subject P is ultrasonically examined. To do.
- the determination unit 143b determines whether the luminance of each pixel 201 detected for each frame in time series by the detection unit 143a has reached the threshold value, and has reached the threshold value Then, the pixel 201 is determined as a contrast agent arrival pixel that is a pixel that the contrast agent has reached. Then, the determination unit 143b determines whether or not the ratio of the contrast agent arrival pixels with respect to all the pixels 201 in the region of interest 200 has reached a predetermined threshold value.
- the determination unit 143b determines that the contrast agent has reached the region of interest 200, and Determine the arrival time. That is, the determination unit 143b determines the time when the contrast agent reaches the vascular vessel in the region of interest 200.
- FIG. 5 is a diagram for explaining an example of determination of the contrast agent arrival time.
- the horizontal axis represents time
- the vertical axis represents the rate at which the contrast agent (bubble) has reached within the region of interest.
- FIG. 5 shows an example of determining whether or not the contrast medium has reached the region of interest a and the region of interest b shown in FIG.
- the determination unit 143b determines a time t1 when the ratio of the contrast agent arrival pixels with respect to all the pixels included in the region of interest a reaches a threshold value. That is, the time here is the time of a frame in which it is visualized that the contrast agent has reached the vessel designated as the region of interest in a plurality of contrast images.
- the determination unit 143b determines the time t2 when the ratio of the contrast agent arrival pixels to all the pixels included in the region of interest b reaches the threshold value.
- Hue 1 is the hue until reaching the arrival time t1
- Hue 2 is the hue from the arrival time t1 to the arrival time t2
- Hue 3 is the hue after the arrival time t2 has elapsed. Is set.
- the determination of the contrast agent arrival pixel described above the case where the pixel is determined as the contrast agent arrival pixel when the luminance of the pixel included in the region of interest reaches a predetermined threshold has been described. However, the present embodiment is not limited to this.
- the pixel when the luminance of the pixel is maximized, the pixel may be determined as the contrast agent arrival pixel.
- the case has been described in which it is used whether or not the ratio of the contrast medium arrival pixels to all the pixels included in the region of interest has reached a predetermined threshold value.
- the present embodiment is not limited to this.
- the average brightness which is the average brightness of all the pixels in the region of interest, exceeds the maximum value or an arbitrary value, the contrast agent has reached. It may be a case of determination.
- the generation unit 143c changes the hue assigned to an area that reaches a predetermined threshold value, thereby changing the predetermined threshold value between different arrival times.
- a hue conversion image indicating the reached area with a different hue is generated.
- the generation unit 143c further generates a hue conversion table that shows each hue assigned in the hue conversion image along the time axis.
- the generation unit 143c performs contrast between the contrast agent arrival time in one region of interest and the contrast agent arrival time in another region of interest.
- a hue conversion image is generated in which the region where the reflected wave signal from the agent is detected is indicated by the same hue.
- the generation unit 143c generates a hue conversion table in which the hue is changed at the contrast agent arrival time determined by the determination unit 143b. Then, the generation unit 143c stores the generated hue conversion image and the hue conversion table in the image memory 150.
- FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a hue conversion image.
- FIG. 6 shows the hue conversion image and the hue conversion table of the contrast image shown in FIG.
- the generation unit 143c indicates, with hue 1, the time until the contrast agent reaches the region of interest a, and the contrast agent arrival time t1 in the region of interest b from the contrast agent arrival time t1 in the region of interest a.
- a hue-converted image is generated in which the hue up to t2 is indicated by hue 2 and the arrival time t2 and after is indicated by hue 3. Further, as illustrated in FIG.
- the generation unit 143c changes the hue 1 from hue 1 at the contrast agent arrival time t1 in the region of interest a, and changes the hue 2 to hue 3 at the contrast agent arrival time t2 in the region of interest b.
- a hue conversion table changed to is generated.
- the region indicated by hue 2 in FIG. 6 indicates that the contrast medium has arrived between arrival time t1 and arrival time t2. Further, the region indicated by hue 3 in FIG. 6 indicates a region where the contrast agent has reached after the arrival time t2. As can be seen from FIG. 6, the liver parenchyma shown in FIG.
- FIG. 6 shows a hue-converted image color-mapped using all contrast images generated before a certain frame time, but in reality, the hue-converted image is updated for every frame. Is generated. Therefore, when all of these hue conversion images are stored and viewed as a moving image, the contrast agent flows into the liver of the subject P and the brightness gradually changes. Can be seen. In this moving image, it is possible to see a hue conversion image in which the hue changes every time the contrast agent reaches the region of interest.
- the generation unit 143c generates the hue conversion image after correcting the shift between the contrast images used for generating the hue conversion image. Specifically, the generation unit 143c generates a hue conversion image in which the displacement of the position between frames due to the movement of the subject P or the shake of the ultrasonic probe 11 is corrected.
- the generation unit 143c extracts the feature points in the contrast image included in each frame, and corrects the positional deviation between the frames based on the extracted feature points. Then, the generation unit 143c generates a hue conversion image based on the contrast image in which the position shift between frames is corrected.
- FIG. 7A is a diagram for explaining an example of a hue conversion image of a healthy person.
- FIG. 7B is a diagram for explaining an example of a hue conversion image of a patient suffering from a diffuse liver disease or the like.
- the liver parenchyma is dominated by vascular B in the liver of a healthy person.
- the region of the liver parenchyma where the contrast medium has reached between arrival time t1 and arrival time t2 is indicated by hue 2. It is clear that the region of the liver parenchyma controlled by vascular A is increasing due to changes in blood flow dynamics. That is, an image that makes it easy for the operator or doctor of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 to grasp changes in blood flow dynamics is provided.
- the generation unit 143c associates the time when the intensity of the reflected wave signal reaches a predetermined threshold or the hue on the hue conversion image with the number of pixels in each of the pixels included in the contrast image or the region of interest.
- a distribution is generated and stored in the image memory 150.
- FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of arrival times.
- FIG. 8B is a diagram illustrating an example of the frequency distribution of each hue.
- the generation unit 143c generates a diagram showing the frequency distribution of pixels for each arrival time.
- the generation unit 143c generates a histogram indicating the frequency of pixels for each hue.
- the generation unit 143c can calculate the mode value (peak), the center of gravity, and the variance of the histogram.
- control unit 160 reads out the hue conversion image and the hue conversion table generated by the image generation unit 140 from the image memory 150 and displays them on the monitor 13, so that the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment is displayed.
- the dominant regions of different vessels can be imaged with different hues, and the dominant regions of different vessels can be easily distinguished.
- FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment.
- FIG. 9 shows processing after the operator or doctor designates the region of interest for the contrast image of the subject P.
- the determination unit 143b determines whether the contrast agent has reached each region of interest. , The ratio of pixels that the contrast agent has reached, and the hue index are set to initial values (step S102).
- the detection unit 143a detects the luminance for each pixel included in each region of interest, and the determination unit 143b has reached a predetermined threshold value in the region of interest where the contrast agent has not yet reached. Whether or not (step S103).
- the determination unit 143b updates the arrival flag and the hue index, and the hue conversion time is stored in the image memory 150.
- the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table with reference to the hue index and the hue conversion time stored in the image memory 150 (Step S105).
- step S103 when the ratio of pixels that have reached the contrast agent has not reached the predetermined threshold (No in step S103), the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table (step S105). . That is, the generation unit 143c refers to the pre-update hue index stored in the image memory 150, and generates a hue conversion image and a hue conversion table.
- step S106 determines whether end conditions are satisfy
- the process returns to Step S103, and the determination unit 143b determines that the ratio of the pixels that the contrast agent has reached in the region of interest where the contrast agent has not yet reached is a predetermined threshold value. It is determined whether or not it has been reached.
- the end condition is satisfied (Yes at Step S106)
- the termination condition in step S106 is a case where processing is executed for all frames designated by an operator or a doctor.
- the detection unit 143a detects the intensity of the reflected wave signal in the contrast image that is an ultrasound image generated from the reflected wave signal of the ultrasound derived from the contrast agent. To do. Then, the determination unit 143b determines arrival times at which the intensity of the reflected wave signal detected by the detection unit 143a reaches a predetermined threshold in each of the plurality of regions of interest in the contrast image. Then, after the generation unit 143c determines a new arrival time by the determination unit 143b, the generation unit 143c changes the hue assigned to the region that reaches the predetermined threshold, thereby changing the region that has reached the predetermined threshold between different arrival times. A hue conversion image indicated by a different hue is generated. The controller 160 causes the monitor 13 to display the hue conversion image generated by the generator 143c. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment can visualize the dominant regions of different vessels with different hues, and can easily discriminate the dominant regions of different vessels.
- the generation unit 143c further generates a hue conversion table indicating the hues assigned in the hue conversion image along the time axis. Then, the control unit 160 further displays the hue conversion table on the monitor 13. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment makes it possible to clarify the relationship between the contrast agent inflow time and the hue.
- an operator or a doctor simply designates a blood vessel having a different time until the contrast agent flows, and the regions controlled by the respective blood vessels are displayed in different hues. It can be visualized, and it is possible to easily discriminate the control area. This makes it possible, for example, to clearly examine the arterialization of liver blood vessels, which has been reported as blood flow dynamics in the liver of patients suffering from diffuse liver disease. For example, it is possible to intuitively grasp the degree of arterialization of the blood vessels of the liver by discriminating regions controlled by the portal vein and the artery using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment. it can.
- the detection unit 143a uses the luminance of the pixels of the contrast image included in the region of interest as the intensity of the reflected wave signal. Therefore, the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment can determine the arrival time of the contrast agent by a simple method without using raw data.
- the determination unit 143b determines that the arrival time is a time when the ratio of the number of pixels in which the luminance of the pixels constituting the region of interest has reached a predetermined luminance exceeds a predetermined threshold.
- the time when the average luminance, which is the average of the luminance of the pixels constituting the region of interest, exceeds a predetermined threshold is determined as the arrival time. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment can perform various settings for the arrival time of the contrast agent, and can perform a flexible examination.
- the generation unit 143c generates a frequency distribution in which the arrival time or the hue on the hue conversion image is associated with the number of pixels in each of the pixels included in the contrast image or the region of interest. Generate. Then, the controller 160 causes the monitor 13 to display the frequency distribution generated by the generator 143c. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment enables a doctor to make a more accurate determination with respect to an ultrasonic examination.
- the generation unit 143c generates a hue conversion image after correcting a shift between contrast images used for generating a hue conversion image. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment makes it possible to generate a hue conversion image that exactly matches the region to be inspected, excluding the influence of body movement or shaking of the ultrasonic probe. .
- FIG. 10 is a diagram for explaining a region of interest according to the second embodiment.
- FIG. 10 shows a contrast image of the liver of the subject P to which the contrast medium has been administered, and shows the liver parenchyma and the vasculature.
- an operator, a doctor, or the like of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 designates a region of interest c including the blood vessel A and the blood vessel B as shown in FIG.
- the vessel A is, for example, a hepatic artery.
- the vascular vessel B is a portal vein, for example.
- any frame of a plurality of contrast images obtained when the subject P is ultrasonically examined may be used as the image in which the region of interest is designated.
- the determining unit 143b determines the arrival times when the reflected signals detected by the detecting unit 143a reach a plurality of thresholds having different intensities. Specifically, the determination unit 143b determines the time when the average brightness, which is the average of the brightness of all the pixels in the region of interest, reaches each of the threshold values set in stages.
- FIG. 11 is a diagram for explaining an example of determination of the contrast agent arrival time when a plurality of vessels are included in one region of interest.
- the horizontal axis represents time
- the vertical axis represents the average luminance in the region of interest.
- FIG. 11 shows an example of determining whether or not the contrast agent has reached the region of interest c shown in FIG.
- the determination unit 143b determines a time t3 when the average luminance in the region of interest c reaches the first threshold value. Then, the determination unit 143b determines a time t4 when the average luminance in the region of interest c reaches the second threshold value.
- the generation unit 143c changes the hue at the new arrival time determined by the determination unit 143b, thereby generating a hue conversion image that indicates regions that have reached a predetermined threshold between different arrival times with different hues. For example, the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table in which hues are converted at time t3 and time t4 determined by the determination unit 143b.
- FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment.
- FIG. 12 shows processing after the operator or doctor designates the region of interest for the contrast image of the subject P.
- the determination unit 143b determines the average luminance and the hue index in the region of interest. Are set to initial values (step S202).
- the detection unit 143a detects the luminance for each pixel included in the region of interest, and the determination unit 143b determines whether the average luminance of the region of interest has reached the first threshold in the region of interest where the contrast agent has not yet reached. Determination is made (step S203).
- the determination unit 143b updates the hue index and stores the hue conversion time in the image memory 150 (Step S204).
- the determination unit 143b determines whether or not the average luminance of the region of interest has reached the second threshold in the region of interest whose average luminance has reached the first threshold (step S205).
- the determination unit 143b updates the hue index and stores the hue conversion time in the image memory 150 (Step S206).
- the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table with reference to the hue index and the hue conversion time in the first threshold and the second threshold stored in the image memory 150 (step S207).
- the generation unit 143c refers to the hue index before update stored in the image memory 150, and converts the hue-converted image. Then, a hue conversion table is generated (step S207). If the average luminance does not reach the second threshold value in step S205 (No in step S205), the generation unit 143c causes the hue index before update stored in the image memory 150 and the hue index in the first threshold value. The hue conversion image and the hue conversion table are generated with reference to the hue conversion time (step S207).
- step S208 determines whether completion
- the determination unit 143b determines the arrival times when the reflected wave signals detected by the detection unit 143a reach a plurality of threshold values different from each other. Then, the generation unit 143c changes the hue with the new arrival time determined by the determination unit 143b, thereby generating a hue conversion image that indicates regions that have reached a predetermined threshold during different arrival times with different hues. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment visualizes the dominant regions of different vessels with different hues even when the two regions of interest cannot be specified, such as in a region where vessels are densely packed. And makes it possible to easily discriminate between the dominant regions of different vessels.
- the image generation unit 140 functions as an image generation unit that generates a medical image (ultrasound image).
- the determination part 143b functions as a time detection part which detects the arrival time when the contrast agent arrived at the predetermined area
- the generation unit 143c functions as a generation unit that generates a hue conversion image in which a hue is assigned to each region of the medical image based on the color map and the arrival time in each region of the medical image (ultrasound image).
- the control unit 160 functions as a display control unit that displays the hue conversion image on the monitor 13.
- these functional blocks can be arbitrarily changed.
- FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the setting of the region of interest after the hue conversion image and the hue conversion table are generated.
- FIG. 13 shows a case where the region of interest a is moved after the region of interest a and the region of interest b are set and the hue conversion image and the hue conversion table are generated.
- the determining unit 143 b determines the region of interest d as shown in the lower diagram of FIG. 13.
- the arrival time t5 of the contrast medium at is determined.
- the detection unit 143a detects the luminance of the pixels included in the region of interest d.
- the determination unit 143b determines the arrival time t5 of the contrast agent in the region of interest d based on the luminance of the pixel of the region of interest d detected by the detection unit 143a.
- the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table when the region of interest is moved.
- a hue conversion image obtained by arbitrarily converting the hue while confirming the shape of the blood vessel on the image, separation of arteries and veins, and blood flow in the tumor.
- the inflow process can be clearly understood.
- the image used for resetting the region of interest may be a tissue image, a contrast image, or a hue conversion image.
- the generation unit 143c changes the hue to be used according to the time interval determined by the determination unit 143b for each of the single or plural regions of interest.
- information in which the time interval is associated with the hue is stored in the image memory 150 or the internal storage unit 170, and the generation unit 143c changes the hue by referring to this information.
- FIGS. 14A and 14B an example of a change in hue will be described with reference to FIGS. 14A and 14B.
- FIG. 14A is a diagram showing a hue conversion table generated by ultrasonic examination of the subject P1.
- FIG. 14B is a diagram showing a hue conversion table generated by ultrasonic examination of the subject P2.
- the generation unit 143c has an interval from the arrival time t1 to the arrival time t2 that is narrower than the interval illustrated in FIG. 14A.
- a hue conversion table in which hue 3 is changed to hue 4 is generated. This makes it possible for an operator, a doctor, or the like to more clearly grasp, for example, a disease characterized by an arrival time interval.
- the generation unit 143c changes the hue of the generated hue conversion image based on the changed hue conversion table. This makes it possible for the operator or doctor to clearly grasp the disease or the like by clarifying the regions that are difficult to discriminate.
- the hue conversion image is displayed as, for example, a rendering image from a specified direction, or is displayed as an MPR (Multi Planar Reformation) image cut along a predetermined section.
- MPR Multi Planar Reformation
- Hue gradation display In the first embodiment and the second embodiment described above, the case where a monochrome hue conversion image (color map) and a hue conversion table are used has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the hues at the same time interval may be displayed with gradations of similar colors.
- FIG. 15 is a diagram for explaining an example of gradation display of a hue conversion image and a hue conversion table.
- FIG. 15 shows the hue conversion image and the hue conversion table of the contrast image shown in FIG.
- the generation unit 143c generates a hue conversion image and a hue conversion table in which the hue 1, the hue 2, and the hue 3 are each gradationally applied with a similar color as time elapses.
- FIG. 15 illustrates that illustrates the hue 1, the hue 2, and the hue 3 are each gradationally applied with a similar color as time elapses.
- the generation unit 143c indicates the flow of the contrast agent from the left end of the blood vessel A to the region of interest a with a hue 1 in which the same color is changed from a light color to a dark color
- the flow of the contrast agent until the contrast agent reaches the region of interest b is changed to a hue 2 that is a similar color different from the hue 1 and is changed from a light color to a dark color.
- a hue conversion image indicated by a hue 3 in which the flow of the contrast medium after the contrast medium reaches the region of interest b is changed from a light color to a dark color in a similar color different from the hues 1 and 2 is generated.
- the generation unit 143c indicates the time from the administration of the contrast agent to the arrival time t1 as hue 1, and indicates the time from the arrival time t1 to the arrival time t2 as hue 2.
- a hue conversion table in which the time after time t2 is indicated by hue 3 is generated.
- the hue-converted image displayed in gradation as shown in FIG. 15 is generated as a hue-converted image for every frame, as in the above-described embodiment, and one color-converted color map using all of them.
- an image is shown, it is also possible to display as a moving image by displaying hue conversion images for every frame in time series.
- FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of an X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment.
- the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment includes a gantry device 310, a couch device 320, and a console device 330.
- the gantry device 310 irradiates the subject P with X-rays, detects the X-rays transmitted through the subject P, and outputs them to the console device 300.
- the gantry device 310 includes a high voltage generation unit 311, an X-ray tube 312, an X-ray detector 313, a data collection unit 314, a rotating frame 315, a gantry driving unit 316, and a gantry bed control unit 317. Have.
- the high voltage generation unit 311 supplies a high voltage to the X-ray tube 312 according to the control by the gantry bed control unit 317.
- the X-ray tube 312 is a vacuum tube that generates X-rays with a high voltage supplied from the high voltage generator 311, and irradiates the subject P with X-rays as the rotating frame 315 rotates. That is, the high voltage generator 311 adjusts the X-ray dose irradiated to the subject P by adjusting the tube voltage and tube current supplied to the X-ray tube 312.
- the X-ray detector 313 is a two-dimensional array detector (surface detector) that detects X-rays that have passed through the subject P, and has a detection element array formed by arranging X-ray detection elements for a plurality of channels. A plurality of rows are arranged along the body axis direction of the specimen P (Z-axis direction shown in FIG. 16).
- the X-ray detector 313 in the fourth embodiment includes X-ray detection elements arranged in multiple rows such as 320 rows along the body axis direction of the subject P.
- the subject P It is possible to detect X-rays transmitted through the subject P over a wide range such as a range including the lungs and the heart.
- the data collection unit 314 generates projection data using the X-rays detected by the X-ray detector 313, and transmits the generated projection data to the image processing unit 334 of the console device 330.
- the rotating frame 315 is an annular frame that rotates continuously at a high speed around the subject P, and the X-ray tube 312 and the X-ray detector 313 are arranged to face each other.
- the gantry driving unit 316 drives the gantry according to the control by the gantry bed control unit 317. Specifically, the gantry driving unit 316 continuously rotates the rotating frame 315 at a high speed by driving a motor, and continuously rotates the X-ray tube 312 and the X-ray detector 313 on a circular orbit around the subject P. .
- the gantry bed control unit 317 controls the high voltage generation unit 311, the gantry driving unit 316, and the bed driving unit 321 according to control by a scan control unit 336 described later.
- the couch device 320 is a table on which the subject P to be imaged is placed, and includes a couch driving unit 321 and a top plate 322.
- the couch driving unit 321 continuously reciprocates the top plate 322 in the body axis direction of the subject P by driving the motor according to control by the gantry couch control unit 317.
- the top plate 322 is a plate on which the subject P is placed.
- the whole body of the subject P is moved in the body axis direction by moving the top plate 322 while irradiating the X-ray from the X-ray tube 312 with the rotating frame 315 fixed.
- a scanned scanogram is taken.
- the operator who refers to the scanogram of the subject P creates an X-ray CT image imaging plan.
- the gantry device 310 performs a helical scan that rotates the rotating frame 315 while moving the top plate 322 to scan the subject P in a spiral shape.
- the gantry device 310 performs a conventional scan in which the subject P is scanned in a circular orbit by rotating the rotating frame 315 while the position of the subject P is fixed after the top plate 322 is moved.
- the console device 330 includes an input unit 331, a display unit 332, a system control unit 333, an image processing unit 334, a data storage unit 335, and a scan control unit 336.
- An operation of the X-ray CT apparatus 30 by a person is accepted, and an X-ray CT image is reconstructed from the projection data collected by the gantry apparatus 310.
- the input unit 331 includes a mouse, a keyboard, and the like used by the operator of the X-ray CT apparatus 30 to input various instructions and various settings, and transfers instructions and setting information received from the operator to the system control unit 333. .
- the input unit 331 receives an operation related to the setting of a scan plan and a reconstruction plan from the operator, an editing operation related to various settings when displaying a medical image on a 3D monitor, and the like.
- the X-ray CT apparatus 30 is optimal in setting a scan plan from a scan plan in which various conditions are set in advance according to the attribute information (gender, age, physique) of the subject P, the examination purpose, the examination site, and the like. It is also possible to let the operator select a simple scan plan.
- the preset scan plan is referred to as “EP (Expert Plan): expert plan”.
- the display unit 332 is a display such as an LCD (Liquid Crystal Display) and displays various types of information.
- the display unit 332 displays an X-ray CT image stored in the data storage unit 335, a GUI (Graphical User Interface) for receiving various instructions from the operator, and the like.
- the system control unit 333 controls the X-ray CT apparatus 30 as a whole by controlling the gantry device 310, the couch device 320, and the console device 330.
- the system control unit 333 controls the scan control unit 336 to collect 3D projection data.
- the system control unit 333 controls the image processing unit 334 to reconstruct an X-ray CT image from the three-dimensional projection data.
- the system control unit 336 controls the display unit 332 to display the X-ray CT image, the hue conversion image, the hue conversion table, and the like generated by the image processing unit 334.
- the system control unit 333 causes a dynamic scan to be executed as the main scan.
- the dynamic scan is a method for reconstructing a dynamic image of a region to be imaged by repeatedly irradiating an X-ray to a range including a region to be imaged (for example, a liver or the like). With this dynamic scan, it is possible to observe how the contrast agent flows to the imaging target region.
- Such a dynamic scan can be performed by simultaneously detecting X-rays transmitted through a range including a region to be imaged using a multi-row flat panel detector as the X-ray detector 313.
- the top plate It is also possible to reciprocally move 321 in the slicing direction to repeatedly irradiate X-rays in a spiral manner over a range including the region to be imaged.
- the image processing unit 334 performs various processes on the three-dimensional projection data received from the data collection unit 314. Specifically, the image processing unit 334 performs preprocessing such as sensitivity correction on the 3D projection data received from the data collection unit 314, and performs backprojection processing on the 3D projection data after the preprocessing, A three-dimensional X-ray CT image (hereinafter sometimes referred to as “volume data”) is reconstructed. Then, the image processing unit 334 stores the reconstructed volume data in the data storage unit 335.
- the image processing unit 334 generates a three-dimensional X-ray CT image by using, for example, the SVR (Shaded Volume Rendering) method or the like, generates a cross-sectional image of an arbitrary surface, and generates the generated X-ray CT image as data. Store in the storage unit 335.
- SVR Saaded Volume Rendering
- the data storage unit 335 stores volume data reconstructed by the image processing unit 334, an X-ray CT image, and the like.
- the scan control unit 336 controls the gantry bed control unit 317 and the data collection unit 314 based on the scan condition instructed from the system control unit 333.
- the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment visualizes the dominant regions of different vessels with a simple operation by the processing of the image processing unit 334 described in detail below. In addition, it is configured to facilitate discrimination between the dominant regions of different vessels. Specifically, in the image processing unit 334 according to the fourth embodiment, in the subject P to which the contrast agent has been administered, the dominant region of the vascular where the inflow of the contrast agent and the vascular where the inflow of the contrast agent is slow. The dominant area is visualized in a different hue. As a result, in the X-ray diagnostic apparatus 30 according to the fourth embodiment, it is possible to easily distinguish the dominant regions of different vessels.
- FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration of an image processing unit according to the fourth embodiment.
- the image processing unit 334 includes a detection unit 334a, a determination unit 334b, and a generation unit 334c.
- the detection unit 334a detects an index value indicating the contrast agent concentration in the ROI set in an image reconstructed during imaging. Specifically, when the X-ray CT image is reconstructed by the image processing unit 334, the detection unit 334a reads the reconstructed X-ray CT image from the data storage unit 335 each time.
- the detection unit 334a detects the CT value in the region of interest set in each X-ray CT image, and the detected CT value is stored in an internal memory (not shown). Save in time series.
- the region of interest which is the region where the CT value is detected, is set by the operator via the input unit 331.
- the detection unit 334a notifies the detection unit 334b of the detected CT value.
- the method using the CT value as the index value indicating the contrast agent concentration has been described.
- the CT value is not a value that can indicate the contrast agent concentration. Other values may be used.
- the determination unit 334b detects the arrival time at which the contrast agent reaches a predetermined region of the medical image. Specifically, the determination unit 334b has a predetermined ratio of the number of pixels in which the CT value of the pixels forming the region of interest reaches a predetermined CT value in the CT value of the X-ray CT image detected by the detection unit 334a. The time when the threshold value is exceeded is determined as the arrival time, or the time when the average CT value that is the average of the CT values of the pixels constituting the region of interest exceeds the predetermined threshold value is determined as the arrival time.
- the determination unit 334b determines the arrival time based on the first inflow time corresponding to the first designated area set in the X-ray CT image and the second inflow time corresponding to the second designated area. Set the color map to associate with the hue. Specifically, the determination unit 334b assigns the first hue at the arrival time between the first inflow time and the second inflow time, and the second hue at the arrival time after the second inflow time. Set the associated colormap.
- the generation unit 334c generates a hue conversion image in which a hue is assigned to each region of the X-ray CT image based on the color map set by the determination unit 334b and the arrival time in each region of the X-ray CT image.
- the generation unit 334c includes, in the plurality of X-ray CT images of the subject P, a contrast agent between a contrast agent arrival time in one region of interest and a contrast agent arrival time in another region of interest.
- a hue-converted image is generated in which an area in which an increase in CT value due to is detected is indicated by the same hue.
- the generation unit 334c generates a hue conversion table that shows each hue assigned in the hue conversion image along the time axis. Then, the generation unit 334c stores the generated hue conversion image and hue conversion table in the data storage unit 335.
- the generation unit 334c generates a hue conversion image after correcting a shift between X-ray CT images used for generating a hue conversion image. Specifically, the generation unit 334c generates a hue conversion image in which a positional shift between X-ray CT images of different time phases due to respiration of the subject P is corrected. For example, the generation unit 334c performs nonlinear warping processing and linear alignment processing such as translation and rotation.
- the generation unit 334c associates the time at which the CT value reaches a predetermined threshold or the hue on the hue conversion image with the number of pixels in each pixel included in the X-ray CT image or the region of interest. Is generated and stored in the data storage unit 335.
- the process performed by the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment described above is different from the process performed by the ultrasound diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment in that a CT value included in medical image data is used. . Therefore, a processing procedure performed by the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
- the determination unit 334b causes the contrast agent arrival in each region of interest. Are set to initial values, a flag representing the state of the contrast, the ratio of pixels that have reached the contrast medium, and the hue index (step S102).
- the detection unit 334a detects a CT value for each pixel included in each region of interest, and the determination unit 334b determines that the proportion of pixels that have reached the contrast agent reaches a predetermined threshold in the region of interest where the contrast agent has not yet reached. It is determined whether or not (step S103).
- the determination unit 334b updates the arrival flag and the hue index, and displays the hue conversion time as the data storage unit 335.
- the generation unit 334c generates a hue conversion image and a hue conversion table with reference to the hue index and the hue conversion time stored in the data storage unit 335 (Step S105).
- step S103 when the ratio of pixels that have reached the contrast agent has not reached the predetermined threshold (No in step S103), the generation unit 334c generates a hue conversion image and a hue conversion table (step S105). . That is, the generation unit 334c generates a hue conversion image and a hue conversion table with reference to the pre-update hue index stored by the data storage unit 335.
- step S106 determines whether end conditions are satisfy
- the process returns to Step S103, and the determination unit 334b determines that the ratio of the pixels that the contrast agent has reached in the region of interest where the contrast agent has not yet reached is a predetermined threshold value. It is determined whether or not it has been reached.
- the end condition is satisfied (Yes at Step S106)
- the termination condition in step S106 is a case where processing is executed for all frames designated by an operator or a doctor.
- the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment can designate a plurality of regions of interest as one region of interest, as in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
- a plurality of regions of interest as one region of interest, as in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
- the determination unit 334b determines arrival times at which the CT values detected by the detection unit 334a have reached a plurality of different threshold values. Specifically, the determination unit 334b determines the time when the average CT value, which is the average of the CT values of all the pixels in the region of interest, reaches each of the threshold values set stepwise.
- the generation unit 334c changes the hue at the new arrival time determined by the determination unit 334b, thereby displaying a hue conversion image that indicates a region that has reached a predetermined threshold between different arrival times in different hues, a hue conversion table, Is generated.
- the processing by the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment described above uses the average CT value for determining the arrival time of the contrast agent, compared with the processing by the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment. The point is different. Therefore, a processing procedure by the X-ray CT apparatus 30 according to the third embodiment described above will be described with reference to FIG.
- the determination unit 334b determines the average CT value in the region of interest, the hue, The index is set to an initial value (step S202).
- the detection unit 334a detects the average CT value for each pixel included in the region of interest, and the determination unit 334b determines whether the average CT value of the region of interest has reached the first threshold in the region of interest where the contrast agent has not yet reached. It is determined whether or not (step S203).
- the determination unit 334b updates the hue index and stores the hue conversion time in the data storage unit 335 (Step S204).
- the determination unit 334b determines whether the average CT value of the region of interest has reached the second threshold value in the region of interest in which the average CT value has reached the first threshold value (step S205).
- the determination unit 334b updates the hue index and stores the hue conversion time in the data storage unit 335 (Step S206).
- the generation unit 334c generates a hue conversion image and a hue conversion table with reference to the hue index and the hue conversion time in the first threshold and the second threshold stored in the data storage unit 335 (step S207).
- the generation unit 334c refers to the hue index before update stored in the data storage unit 335, and the hue is changed.
- a converted image and a hue conversion table are generated (step S207). If the average CT value does not reach the second threshold value in step S205 (No in step S205), the generation unit 334c uses the hue index before update stored in the data storage unit 335 and the first threshold value.
- a hue conversion image and a hue conversion table are generated with reference to the hue index and the hue conversion time (step S207).
- step S208 determines whether completion
- the X-ray CT apparatus 30 generates the hue conversion image and the hue conversion table, and then moves the region of interest specified first, and the hue conversion image based on the region of interest after the movement. It is also possible to generate a hue conversion table. In such a case, when the position of the region of interest on the X-ray CT image is moved, the determination unit 334b determines again the arrival time in the region of interest after the movement. Then, the generation unit 334c converts the hue conversion image into an image in which the hue is changed at the arrival time determined again by the determination unit 334b.
- the image used for resetting the region of interest may be a tissue image, a contrast image, or a hue conversion image.
- the X-ray CT apparatus 30 can change the hue according to the interval of the arrival time of the contrast agent.
- the generation unit 334c changes the hue to be used in accordance with the time interval determined by the determination unit 334b for each of the single or plural regions of interest. Specifically, information in which the time interval and the hue are associated with each other is stored in the data storage unit 335, and the generation unit 334c changes the hue by referring to this information. This makes it possible for an operator, a doctor, or the like to more clearly grasp, for example, a disease characterized by an arrival time interval.
- the X-ray CT apparatus 30 can change the hue after the hue conversion image and the hue conversion table are generated.
- the generation unit 334c changes the hue of the generated hue conversion image based on the changed hue conversion table. This makes it possible for the operator or doctor to clearly grasp the disease or the like by clarifying the regions that are difficult to discriminate.
- the X-ray CT apparatus 30 can use a two-dimensional or three-dimensional X-ray CT image.
- the hue conversion image is displayed, for example, as a rendering image from a certain designated direction, or is displayed as an MPR (Multi-Planar Reformation) image cut along a predetermined section.
- MPR Multi-Planar Reformation
- the image processing unit 334 generates an X-ray CT image.
- the determination part 334b detects the arrival time when the contrast agent arrived at the predetermined area
- the determination unit 334b determines the arrival time based on the first inflow time corresponding to the first designated area set in the X-ray CT image and the second inflow time corresponding to the second designated area. Set the color map to associate with the hue.
- the generation unit 334c generates a hue conversion image in which a hue is assigned to each region of the X-ray CT image based on the color map and the arrival time in each region of the X-ray CT image.
- the system control unit 333 causes the display unit 332 to display the hue conversion image. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment can visualize the dominant regions of different vessels with different hues, and can easily discriminate the dominant regions of different vessels.
- the generation unit 334c further generates a hue conversion table showing the hues assigned in the hue conversion image along the time axis. Then, the system control unit 333 further causes the display unit 332 to display a hue conversion table. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment makes it possible to clarify the relationship between the contrast agent inflow time and the hue.
- the detection unit 334a detects the arrival time using the CT value of the pixel included in the region of interest. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment It is possible to determine the arrival time of the contrast agent by a simple method without using data.
- the determination unit 334b determines, as the arrival time, the time when the ratio of the number of pixels in which the CT value of the pixels constituting the region of interest has reached a predetermined CT value exceeds a predetermined threshold value Or the time when the average CT value, which is the average of the CT values of the pixels constituting the region of interest, exceeds a predetermined threshold is determined as the arrival time. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment can make various settings for the arrival time of the contrast agent, and can perform a flexible examination.
- the generation unit 334c associates the arrival time or the hue on the hue conversion image with the number of pixels in each pixel included in the X-ray CT image or the region of interest. Generate a distribution. Then, the system control unit 333 causes the display unit 332 to display the frequency distribution generated by the generation unit 334c. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment enables a doctor to make a more accurate determination in a CT examination using a contrast agent.
- the generation unit 334c generates a hue conversion image after correcting a shift between X-ray CT images used for generating a hue conversion image. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment makes it possible to generate a hue conversion image that exactly matches the region to be inspected without the influence of body movement or the like.
- the determination unit 334b determines arrival times at which the CT values detected by the detection unit 334a reach different thresholds. Then, the generation unit 334c generates a hue conversion image that indicates a region that has reached a predetermined threshold between different arrival times with different hues by changing the hue at the new arrival time determined by the determination unit 334b. Therefore, the X-ray CT apparatus 30 according to the fourth embodiment visualizes the dominant regions of different vessels with different hues even when the two regions of interest cannot be specified, such as in a region where vessels are densely packed. And makes it possible to easily discriminate between the dominant regions of different vessels.
- the medical image diagnostic apparatus visualizes different vascular dominance regions with a simple operation, thereby enabling different vascular dominance regions. Makes it easy to discriminate.
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Abstract
実施形態によれば、画像生成部(140、334)は、医用画像を生成する。そして、決定部(143b、334b)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(143b、334b)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(143c、334c)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(160、333)が、色相変換画像をモニタ(13、332)にて表示させる。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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)。
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)。
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。
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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (14)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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又は2に記載の医用画像診断装置。
- 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。
- 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に記載の医用画像診断装置。 - 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又は2に記載の医用画像診断装置。
- 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に記載の医用画像診断装置。 - 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に記載の医用画像診断装置。 - 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に記載の医用画像診断装置。
- 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に記載の医用画像診断装置。
- 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に記載の医用画像診断装置。
- 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。 - 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。
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