专利名称:图像处理装置、x射线ct装置以及图像处理方法X射线CT装置是基于透过被检体的X射线的强度,通过图像提供关于被检体的信息的装置,在以疾病的诊断、治疗、以及手术计划等为代表的多个医疗行为中起到重要的作用。使用X射线CT装置进行心肌的血流动态(灌注=Perfusion)的检查及关于脑组织内等的器官的灌注检查。在这些灌注检查中,以往以来通过研究进行通过将造影剂在短时间内注入的静脉推注进行动态扫描、通过将得到的动态造影数据解析而生成灌注数据的尝试。公开了不使向被检体的造影剂注入量及X射线带来的辐射增加、以更短时间高精度地取得心肌灌注像的X射线CT装置(例如,专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-125127号公报
发明要解决的技术问题但是,在心肌的血流量中有异常的情况下,在心肌的内侧壁心肌的灌注值变低而成为异常、心肌的外壁侧是正常的情况较多。根据现有技术,即使将原始的体数据与左心室的3维的灌注图数据合成而3维显示,心肌的内壁侧的异常的灌注值也被埋没,而观察到外侧的正常的灌注值。在此情况下,虽然也有通过使灌注图数据的透明度变化而进行显示控制、使异常的内侧壁容易辨认的技术,但在此情况下,通过3维显示的视线方法,左心室的里侧的组织被显示,而不能观察到内侧壁的异常的灌注值。因而,如果将原始的体数据与左心室的灌注图数据原样合成并进行3维显示,则不能观察到内壁侧缺血的灌注值。图I是表示本实施方式的X射线CT装置的硬件结构图。图2是表示本实施方式的X射线CT装置的功能的框图。图3的(A) (D)是表示左心室区域整体的短轴截面的截面数据的生成的概念的图。图4的(A) (C)是表示基于灌注截面数据的、修正灌注截面数据的生成的概念的图。图5是表示修正灌注体数据的一例的图。图6是表示显示的3维图像数据的一例的图。图7是表示本实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。心肌区域提取部55具有基于由左心室区域提取部54提取的心脏的左心室区域提取心肌区域的功能。例如,心肌区域提取部55基于由左心室区域提取部54提取的心脏的左心室区域,在多个截面上提取心肌区域。在此情况下,心肌区域提取部55基于由左心室区域提取部54提取的心脏的左心室区域,对从左心室区域整体中的至少从心基部(base)到心尖部(apex)的中点的部分分别生成多个短轴截面(长轴垂直截面)的截面数据,将所生成的多个短轴截面的截面数据上的心肌区域按照每个短轴截面分别提取。心肌区域提取部 55对从心尖部的中点到心尖的部分,与从心基部到心尖部的中点的部分同样生成短轴截面的截面数据(在图3(A)至(D)中图示)、或与从心基部到心尖部的中点的部分不同而生成匹配于心肌部分的曲率变化的截面的截面数据。另外,以下说明心肌区域提取部55对左心室区域整体在短轴截面的截面数据上提取心肌区域的情况。此外,心肌区域提取部55也可以基于由左心室区域提取部54提取的心脏的左心室区域,除了心肌区域以外还提取心室区域。进而,心肌区域提取部55也可以不经由左心室区域提取部54、而从由体生成部53生成的体数据直接提取心肌区域(或心肌区域及心室区域)。以下,对心肌区域提取部55仅提取心肌区域的情况进行说明。图3(A) (D)是表示左心室区域整体的短轴截面的截面数据的生成的概念的图。图3(A)表示由左心室区域提取部54提取的心脏的左心室区域、和由心肌区域提取部55生成的多个短轴截面P1、P2、P3。图3(B)表示该左侧的短轴截面Pl的截面数据, 图3 (C)表示短轴截面P2的截面数据,图3 (D)表示短轴截面P3的截面数据。在图3 (B)至 (D)所示的各短轴截面的截面数据间,心肌区域及心室区域的大小不同。心肌区域提取部 55基于图3(B)至(D)的截面数据,分别提取心肌区域(或心肌区域及心室区域)。图2所示的解析处理部56具有根据基于由心肌区域提取部55提取的心肌区域的血液信号值的体素值生成3维图数据的功能。解析处理部56基于作为心肌区域的血液信号值的造影剂信号进行心肌灌注(血流动态)解析处理,生成由作为体素值的灌注值构成的3维的灌注图数据(以下,称作“灌注体数据”)。作为心肌灌注解析处理的算法,举出最大倾斜法(maximum slope model)、或 deconvolution 法等。另外,解析处理部56也可以基于心肌区域的血流信号值生成描绘了造影剂的碘成分的3维的碘强调图数据,所述心肌区域的血流信号值基于通过DE(dual energy)成像法生成的不同的管电压的体数据。此外,解析处理部56也可以基于由未图示的MRI装置以造影或非造影收集的体数据进行心肌灌注解析处理,生成3维的灌注体数据。例如,解析处理部56具有如下功能基于由心肌区域提取部55提取的、作为各截面的截面数据的心肌区域的造影剂信号值的CT值(像素值)(或心肌区域的CT值及心室区域的CT值)进行心肌灌注解析处理,按照每个短轴截面分别生成由作为体素值的灌注值构成的2维的灌注图数据(以下,称作“灌注截面数据”)。另外,在本实施方式中,对于由心肌区域提取部55提取的心肌区域,解析处理部 56生成图数据,但并不限定于该情况。例如,也可以是,解析处理部56对由体生成部53生成的体数据(或者由左心室区域提取部54提取的左心室区域)生成图数据,心肌区域提取部55基于图数据进行心肌区域的提取。同值区域设定部57具有基于由解析处理部56生成的多个短轴截面的灌注截面数据、设定以心脏的内侧为基点以放射状延伸的多个直线的同一直线上的同值区域的功能。同值区域设定部57通过将由解析处理部56生成的多个短轴截面的灌注截面数据从长轴中心以放射状分别分割为多个同值区域,按照每个短轴截面设定多个同值区域。修正处理部58具有如下功能通过将由同值区域设定部57设定的同值区域内的多个灌注值修正为与相当于同值区域内的低血流量的灌注值同值,生成具有按照每个同值区域修正的灌注值的修正灌注截面数据。修正处理部58将同值区域内的多个灌注值修正为与同值区域的心肌区域的内壁侧(距长轴中心较近侧)的灌注值(最内壁侧的灌注值、 或者是同值区域的心肌区域内、距心肌区域的内壁处于规定距离内的多个灌注值的平均值等)同值、或修正为与同值区域的心肌区域内的最小灌注值同值。图4(A) (C)是表示基于灌注截面数据的、修正灌注截面数据的生成的概念的图。图4(A) (C)所示的短轴截面P1、P2、P3的灌注截面数据被分别划分为多个、例如32个同值区域。此外,通过将短轴截面P1、P2、P3的灌注截面数据的32个同值区域内的灌注值分别修正为心肌区域的内壁侧的灌注值,如图4(A) (C)的右侧所示,生成修正灌注截面数据。图2所示的修正灌注体生成部59具有基于由修正处理部58按照每个短轴截面生成的修正灌注截面数据、生成修正灌注体数据的功能。S卩,修正灌注体生成部59基于图 4(A) (C)的右侧所示的修正灌注截面数据,生成修正灌注体数据。另一方面,在现有技术中,基于图4(A) (C)的左侧所示的灌注截面数据生成灌注体数据。将修正灌注体数据的一例表不在图5中。合成处理部60具有如下功能将由体生成部53生成的原始的体数据和由修正灌注体生成部59生成的修正灌注体数据对位而合成(fusion),生成合成体数据。显示处理部61具有将由合成处理部60合成的合成体数据进行体绘制处理、生成 3维图像数据的功能。将由显示处理部61生成的3维图像数据显示在显示装置45上。将显示在显示装置45上的3维图像数据的一例表示在图6中。由此,能够观察在以往的3维显示中不能观察到的、心肌区域的内壁侧缺血的灌注值。另外,显示处理部61也可以将由修正灌注体生成部59生成的修正灌注体数据进行体绘制处理,生成3维图像数据。在此情况下,显示处理部61优选的是,对于由体生成部 53生成的原始的体数据进行体绘制处理而生成3维图像数据。并且,将基于修正灌注体数据的3维图像数据、和基于原始的体数据的3维图像数据并列显示或切换显示在显示装置 45上。接着,使用图7所示的流程图说明本实施方式的X射线CT装置I的动作。X射线CT装置I控制扫描器装置11的控制器33,一边对患者O持续注入造影剂, 一边将患者O的心脏进行心电同步扫描,按照每个视角收集原始数据(步骤STl)。X射线 CT装置I对从扫描器装置11的DAS24输入的原始数据进行对数变换处理及感度修正等的修正处理,生成投影数据(步骤ST2)。X射线CT装置I基于由步骤ST2生成的投影数据, 生成与z轴方向正交的多个截面的截面数据,基于多个截面的截面数据生成体数据(步骤 ST3)。X射线CT装置I从由体生成部53生成的体数据中提取作为体数据部分的心脏的左心室区域(步骤ST4)。X射线CT装置I基于由步骤ST4提取的心脏的左心室区域,对左心室区域整体中的、至少从心基部到心尖部的中点的部分分别生成多个短轴截面的截面数据,按照每个短轴截面分别提取生成的多个短轴截面的截面数据上的心肌区域(步骤 ST5)。X射线CT装置I基于由步骤ST5提取的、作为各截面的截面数据的心肌区域的造影剂信号值的CT值,进行心肌灌注解析处理,按照每个短轴截面分别生成由作为体素值的灌注值构成的灌注截面数据(步骤ST6)。X射线CT装置I基于由步骤ST6生成的多个短轴截面的灌注截面数据,设定以心脏的内侧为基点以放射状延伸的多个直线的同一直线上的同值区域(步骤ST7)。X射线CT 装置I通过将由步骤ST7设定的同值区域内的多个灌注值修正为与相当于同值区域内的低血流量的灌注值同值,生成具有按照每个同值区域修正后的灌注值的修正灌注截面数据 (步骤ST8)。X射线CT装置I基于由步骤ST8按照每个短轴截面生成的修正灌注截面数据,生成修正灌注体数据(步骤ST9)。X射线CT装置I将由步骤ST3生成的原始的体数据、与由步骤ST9生成的修正灌注体数据对位并合成,生成合成体数据(步骤ST10)。X射线CT装置I将由步骤STlO合成后的合成体数据进行体绘制处理,生成3维图像数据,显示在显示装置45上(步骤STl I)。根据本实施方式的X射线CT装置I、图像处理装置12及图像处理方法,如果将合成了原始的体数据和修正灌注体数据的合成体数据进行3维显示,则操作者能够不进行使修正灌注体数据的透明度变化的显示控制而观察心肌区域内的内壁侧缺血的灌注数据。另外,本实施方式的X射线CT装置I是为了容易理解本发明而记载的,并不是为了限定本发明而记载的。因而,在本实施方式的X射线CT装置I中公开的各要素的宗旨为 也包括属于本发明的技术范围的全部的设计变更及等同物。例如,本实施方式的X射线CT 装置I的图像处理装置12也可以装备在MRI (magnetic resonance imaging)装置中,在此情况下,基于由MRI装置生成的原始数据生成灌注图数据。
X射线CT装置具有图数据生成机构,生成由体素值构成的3维图数据,该体素值是基于包含在心脏的体数据中的心肌区域的血液信号值的值;修正处理机构,基于3维图数据,将以心脏的内侧为基点以放射状延伸的多个直线的同一直线上的多个体素值修正为与心肌区域的内壁侧的、同一直线上的体素值同值,生成3维修正图数据;以及显示处理机构,基于3维修正图数据生成图像数据,并显示在显示装置上。
图像处理装置、x射线ct装置以及图像处理方法
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