JP5631698B2 - 医用画像処理装置及び医用画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。

脳梗塞の診断には一般的にはＭＲＩ画像やＣＴ画像、ＳＰＥＣＴ画像、ＰＥＴ画像などが用いられる。発症後３時間以内に梗塞した部位を再開通させないと、脳へのダメージが大きくなり、機能の一部が失われたり、死に至ることがある。

ところで、カテーテルをＸ線透視下で病変部まで進め、病変部を治療する手技がある。この手技はインターベンションと呼ばれる。頭部に直接影響する血管に対するインターベンション治療としては、頚部狭窄部位にカテーテルを通過させ、カテーテルの周りに設置されているバルーンを膨らませて狭窄部位を広げる治療や、脳動脈瘤に対し、脳動脈瘤の入り口までカテーテルを進め、カテーテルの先端から排出したコイルを動脈瘤内に充満させることで動脈瘤内に血流が入らなくする治療がある。このような治療において、血栓や狭窄部に付着していたプラークが末梢に流れ、末梢血管を塞ぐことによって脳梗塞を発症することがある。梗塞が比較的大きな血管で発生していれば、インターベンション治療後に行う確認造影検査にて発症を確認できる。しかし梗塞が細かい血管で発生していた場合、確認造影検査にて把握することは困難な場合が多い。このような場合、現在のワークフローでは、インターベンション終了後、３時間後、もしくは１日後に行われるＣＴ検査、ＭＲＩ検査などによって梗塞の有無を判断している。しかしこのワークフローでは、発症後３時間以内に梗塞部位を再開通させることは非常に難しい。

このような問題に対し、近年インターベンション治療を行うＸ線アンギオグラフィ装置で血液還流状態をチェックする機能が提案された。この機能では造影剤注入前後に患者の周りを高速にＣ−ａｒｍを回転させながら撮影し、造影剤注入前と注入後の画像とのサブトラクション画像を用いて再構成することで造影剤の染まり具合を示す三次元画像を作成し、注入前の画像から人体構造を示す三次元画像を作成する。人体構造を示す三次元画像から脳組織に相当するＣＴ値を有する領域を抽出し、それ以外の領域を造影剤の染まり具合を示す三次元画像から排除することで脳組織の中の造影剤の染まり具合のみを抽出する。脳組織の中で造影剤の染まりがあまりない部分は梗塞部の可能性があり、造影剤の染まりが強い部分は血流が正常な部位であると判断できる。

"C-Arm CT Measurement of Cerebral Blood Volume: An Experimental Study in Canines", AJNR Am. J. Neuroradiol., May 2009; 30: 917 - 922.

しかしながら、上述した撮影はルーチンで行うものではない。従ってこの撮影による造影剤使用量、患者への被曝線量は患者に対する追加的な負担となる。特にこの方法では静脈、毛細血管、動脈を全て造影する必要があり、使用する造影剤量が大量となってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、医用画像における被検体の脳内血液灌流状態を患者の負担を増やすことなく評価することができる医用画像処理装置及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医用画像処理装置は、血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成する画像反転部と、前記第１の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記第２の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成する位置ずれ補正部と、前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第２の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する差分画像生成部とを備える。

また、本発明に係る医用画像処理装置は、第１の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記第１の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成する画像反転部と、前記第１の血管とは異なる第２の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第３の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記第２の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第３の医用画像とから生成された差分画像である第４の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成する位置ずれ補正部と、前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第４の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する差分画像生成部とを備える。

また、本発明に係る医用画像処理方法は、血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成し、前記第１の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出し、前記検出された位置ずれに基づいて、前記第２の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成し、前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第２の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成することを含む。

また、本発明に係る医用画像処理方法は、第１の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記第１の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成し、前記第１の血管とは異なる第２の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第３の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出し、前記検出された位置ずれに基づいて、前記第２の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第３の医用画像とから生成された差分画像である第４の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成し、前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第４の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成することを含む。

本発明によれば、医用画像における被検体の脳内血液灌流状態を患者の負担を増やすことなく評価することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る医用画像システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１に係る医用画像処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、実施例１に係る医用画像処理装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、実施例１に係るサブトラクション部により作成される動脈部の領域及び静脈部の領域のプロファイルを示す図である。 図５は、実施例２に係る指標画像生成部による時間ずれの補正及び差分画像の生成を説明するための図（１）である。 図６は、実施例２に係る指標画像生成部による時間ずれの補正及び差分画像の生成を説明するための図（２）である。 図７は、実施例２に係る指標画像生成部による時間ずれの補正及び差分画像の生成を説明するための図（３）である。

以下に、本発明に係る医用画像処理装置及び医用画像処理方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施例によって本発明が限定されるものではない。なお、以下に示す実施例では、本発明に係る医用画像処理装置と各種の医用画像収集装置とを有する医用画像処理システムについて説明する。

まず、本実施例１に係る医用画像処理システムの一例について説明する。

図１は、本実施例１に係る医用画像システムの一例を示す図である。図１に示すように、本実施例１に係る医用画像処理装置１は、ネットワーク２を介して、各種の医用画像収集装置及び他のシステムに接続される。

例えば、医用画像処理装置１は、Ｘ線アンギオグラフィ装置３、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）４に接続される。

図２は、本実施例１に係る医用画像処理装置１の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、医用画像処理装置１は、入力部１ａ、表示部１ｂ、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃ、サブトラクション部１ｄ、アフィン変換部１ｅ、位置ずれ検出部１ｆ、位置ずれ補正部１ｇ、指標画像生成部１ｈ、空間フィルタ変換部１ｉ、ＬＵＴ（Look Up Table）部１ｊ及び制御部１ｋを有する。

入力部１ａは、医用画像処理装置１に対する各種操作を操作者から受け付ける。例えば、入力部１ａは、マウスやキーボード、トラックボール、ポインティングデバイスなどである。

表示部１ｂは、医用画像処理装置１によって処理された各種画像や、ＧＵＩ（Graphical User Interface）などの各種情報を表示する。例えば、表示部１ｂは、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタや液晶モニタなどである。

ネットワークＩ／Ｆ部１ｃは、ネットワーク２を介してやり取りされる各種情報の送受信を制御する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃは、各医用画像収集装置によって撮像された医用画像を取得する。

サブトラクション部１ｄは、ＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）画像などの差分画像を生成する。例えば、サブトラクション部１ｄは、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃにより取得された医用画像からＤＳＡ画像を生成する。

アフィン変換部１ｅは、画像の拡大や縮小、移動、反転などを行う。例えば、アフィン変換部１ｅは、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃにより取得された医用画像を左右に反転した反転画像を生成する。

位置ずれ検出部１ｆは、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃにより取得された医用画像と、アフィン変換部１ｅにより生成された反転画像との位置ずれを検出する。

位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆにより検出された位置ずれに基づいて、医用画像を補正する。例えば、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆにより検出された位置ずれに基づいて、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃにより取得された医用画像を補正した補正元画像や、アフィン変換部１ｅにより生成された反転画像を補正した補正反転画像を生成する。

指標画像生成部１ｈは、血流を示す指標となる指標画像を生成する。例えば、指標画像生成部１ｈは、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃにより取得された医用画像と位置ずれ補正部１ｇにより生成された補正反転画像との差分画像を指標画像として生成する。

空間フィルタ変換部１ｉは、画像に対して周波数強調処理やローパスフィルタリングなどを行う。ＬＵＴ（Look Up Table）部１ｊは、画像の階調を変換する。

制御部１ｋは、医用画像処理装置１によって行われる各種処理を制御する。例えば、制御部１ｋは、医用画像処理装置１が有する各機能部間における制御の移動や、データの受け渡しを行う。

次に、本実施例１に係る医用画像処理システムによる処理の流れについて具体的に説明する。なお、ここでは、Ｘ線アンギオグラフィ装置３を用いた頭部の検査が行われる場合を例にあげて説明する。

Ｘ線アンギオグラフィ装置を用いた頭部の検査では、脳動脈瘤、狭窄、奇形などの血管形状の診断や、血流の診断が主に行われる。一般的に、脳の毛細血管が梗塞することによって発生する脳梗塞は、Ｘ線アンギオグラフィ装置では毛細血管を識別できないため、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などを用いて行われる。

例えば、Ｘ線アンギオグラフィ装置を用いた頭部の治療には、カテーテルを狭窄部まで挿入し、カテーテルの周りに設置されているバルーンを膨らませて狭窄部を広げる治療がある。かかる治療は、インターベンションと呼ばれる。インターベンションでは、バルーンを広げた際に狭窄部の一部の小片が抹消に流れ、その小片によって脳の毛細血管に梗塞が生じてしまうこともある。この場合には、インターベンションが終わったのちに、Ｘ線ＣＴ装置を用いた検査を行った時点で、梗塞が発見される。

しかし、通常、インターベンションが終わってからＸ線ＣＴ装置を用いた検査が行われるまでの時間は、少なくとも３時間程度、長い場合は約１日かかる。梗塞は、短時間で治療することができれば、脳へのダメージがほとんどないが、時間がかかるにつれて回復率が下がる。特に、３時間を経過すると回復率は極端に低下する。したがって、患者のＱＯＬ（Quality of Life）を向上させるためには、インターベンションが行われている間に梗塞を確認できることが望ましい。

本実施例１によれば、従来はＸ線アンギオグラフィ装置を用いて診断することができなかった毛細血管の梗塞による脳梗塞を診断することが可能になる。以下、その方法について具体的に説明する。

まず、Ｘ線アンギオグラフィ装置３による処理について説明する。

通常、治療手技が完了すると、脳の主要な血管である４つの血管が造影撮像され、それぞれの血管について梗塞が生じているか否かが診断される。ここで、４つの血管とは、右内頸動脈、左内頸動脈、右椎骨動脈及び左椎骨動脈である。右内頸動脈は、右脳の前頭部、側頭部及び頭頂部を栄養する。左内頸動脈は、左脳の前頭部、側頭部及び頭頂部を栄養する。右椎骨動脈及び左椎骨動脈は、脳底部及び後頭部を栄養する。

Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、右内頸動脈、左内頸動脈、右椎骨動脈及び左椎骨動脈それぞれを造影しつつ、各血管のＤＳＡ画像を生成する。具体的には、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、造影前に撮像した数フレーム分の画像の平均画像をマスク画像として生成する。さらに、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、血管に造影剤が流れている間に、連続的にコントラスト画像を撮像する。

そして、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、撮像されたコントラスト画像の各フレームからマスク画像をサブトラクションすることで、ＤＳＡ画像を生成する。例えば、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、以下に示す式（１）により、ＤＳＡ画像を生成する。

ここで、（ｉ，ｊ）は、画像座標を示す。また、ＤＳＡ_n（ｉ，ｊ）は、ｎフレーム目のＤＳＡ画像を示す。また、ｃｏｎｔｒａｓｔ_n（ｉ，ｊ）は、ｎフレーム目のコントラスト画像を示す。また、ｍａｓｋ（ｉ，ｊ）は、マスク画像を示す。

Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、ＤＳＡ画像を生成すると、生成したＤＳＡ画像を表示部に表示する。また、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、ネットワーク２を介して、マスク画像及び全てのコントラスト画像を医用画像処理装置１に転送する。このとき、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、右内頸動脈、左内頸動脈、右椎骨動脈及び左椎骨動脈それぞれのマスク画像及びコントラスト画像を医用画像処理装置１に転送する。

なお、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、操作者からの指示に基づいて造影検査画像を転送してもよいし、全ての造影検査画像を自動的に転送してもよい。または、例えば、Ｘ線アンギオグラフィ装置３は、ここで説明する解析を行うための収集プログラムをあらかじめ実装しておき、その収集プログラムが操作者によって選択された場合のみ、医用画像処理装置１に造影検査画像を転送するようにしてもよい。

次に、医用画像処理装置１による処理について説明する。

図３は、本実施例１に係る医用画像処理装置１による処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、医用画像処理装置１では、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃが、Ｘ線アンギオグラフィ装置３から転送されたマスク画像ｍａｓｋ（ｉ，ｊ）及びコントラスト画像ｃｏｎｔｒａｓｔ_n（ｉ，ｊ）を取得する（ステップＳ１０１）。

このとき、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃは、右内頸動脈、左内頸動脈、右椎骨動脈及び左椎骨動脈それぞれのｍａｓｋ（ｉ，ｊ）及びｃｏｎｔｒａｓｔ_n（ｉ，ｊ）を取得する。そして、ネットワークＩ／Ｆ部１ｃは、受信したマスク画像及びコントラスト画像を図示していない記憶部に保存する。

その後、サブトラクション部１ｄが、記憶部からｍａｓｋ（ｉ，ｊ）及びｃｏｎｔｒａｓｔ_n（ｉ，ｊ）を読み出し、読み出したｍａｓｋ（ｉ，ｊ）及びｃｏｎｔｒａｓｔ_n（ｉ，ｊ）からＤＳＡ画像を生成する（ステップＳ１０２）。

このとき、例えば、サブトラクション部１ｄは、Ｘ線アンギオグラフィ装置３と同様に、式（１）により、各血管のＤＳＡ_n（ｉ，ｊ）を生成する。なお、ＤＳＡ_n（ｉ，ｊ）は、大きく分けて３種類の時相に分類される。最初の時相は、動脈が支配的な動脈相であり、次の時相は、毛細血管が支配的で脳細胞全体が染まり、かつ、動脈及び静脈の影響がほとんどない毛細血管相であり、最後の時相は、静脈が支配的な静脈相である。

続いて、サブトラクション部１ｄは、各血管のＤＳＡ_n（ｉ，ｊ）を生成したのちに、生成したＤＳＡ_n（ｉ，ｊ）の中から毛細血管相のフレームを特定する（ステップＳ１０３）。このとき、例えば、サブトラクション部１ｄは、入力部１ａを介して、毛細血管相のフレームを選択する選択操作を操作者から受け付け、受け付けた選択操作に基づいて毛細血管相のフレームを特定する。

そして、サブトラクション部１ｄは、特定した毛細血管相のフレームの相加平均を算出することで、毛細血管相画像を生成する（ステップＳ１０４）。このとき、例えば、サブトラクション部１ｄは、以下に示す式（２）により毛細血管相画像を生成する。

ここで、Ｎ１及びＮ２は、毛細血管相の始まり及び終わりのフレームを示す。

なお、サブトラクション部１ｄは、上述した毛細血管相画像を血管ごとに生成する。例えば、サブトラクション部１ｄは、右内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）と、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）とを生成する。そして、サブトラクション部１ｄは、生成した各毛細血管相画像を記憶部に保存する。

続いて、アフィン変換部１ｅが、右内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）と左内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とを記憶部から読み出す。そして、アフィン変換部１ｅは、読み出したｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を生成する（ステップＳ１０５）。その後、アフィン変換部１ｅは、生成した反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を記憶部に保存する。また、アフィン変換部１ｅは、ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）及びＲｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）をそれぞれ位置ずれ検出部１ｆに送る。

続いて、位置ずれ検出部１ｆが、アフィン変換部１ｅから送られたｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する（ステップＳ１０６）。例えば、位置ずれ検出部１ｆは、以下に示す式（３）により、ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する。

ここで、ＭＲ（Δｉ，Δｊ）は、ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とαＲｍａｓｋ_RICA（ｉ−Δｉ，ｊ−Δｊ）との乖離度を示す。また、αは、右内頸動脈の造影像と左内頸動脈の造影像との間で撮影条件による輝度変化を補正するための補正係数である。また、Ｎは、画像サイズを示す。

位置ずれ検出部１ｆは、逐次近似アルゴリズム（algorithm）で（Δｉ，Δｊ）を変化させながら、ＭＲ（Δｉ，Δｊ）が最小になる（Δｉ，Δｊ）を探索する。そして、位置ずれ検出部１ｆは、探索した（Δｉ，Δｊ）を位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）として位置ずれ補正部１ｇに送る。なお、ここでは説明を簡単にするため、２次元の方向への位置ずれを検出する場合について説明するが、さらに回転方向の位置ずれを検出するのが望ましい。

続いて、アフィン変換部１ｅが、右内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出し、読み出したＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を生成する（ステップＳ１０７）。そして、アフィン変換部１ｅは、生成したＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を記憶部に保存する。

続いて、位置ずれ補正部１ｇが、ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出す。また、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆから送られた位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を補正した補正反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する（ステップＳ１０８）。そして、位置ずれ補正部１ｇは、生成したＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を指標画像生成部１ｈに送る。

続いて、指標画像生成部１ｈが、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出す。そして、指標画像生成部１ｈは、血流の指標を示す指標画像として、読み出したＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）と位置ずれ補正部１ｇから送られたＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像を生成する（ステップＳ１０９）。

例えば、指標画像生成部１ｈは、以下に示す式（４）により、ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）からＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで差分画像ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）を生成する。

そして、指標画像生成部１ｈは、生成したＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）を表示部１ｂに表示する（ステップＳ１１０）。このとき、指標画像生成部１ｈは、ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）を白黒画像として表示してもよいし、カラー画像として表示してもよい。

例えば、梗塞部が全くない場合には、左右の血流はほぼ同じであるので、指標画像は全体がほぼ一様な画像となる。つまり、ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）において全画素の画素値が０になる。これに対し、右内頸動脈系に梗塞が発生している場合には、ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）において、梗塞部と左右に対称な位置にある部位に高い正の信号が、梗塞部に高い負の信号が検出される。

上述したように、本実施例１では、例えば、アフィン変換部１ｅは、右内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）と、右内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）とを生成する。また、位置ずれ検出部１ｆは、左内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とアフィン変換部１ｅにより生成された反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する。また、位置ずれ補正部１ｇは、検出された位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）を補正した補正反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する。そして、指標画像生成部１ｈは、血流の指標を示す指標画像として、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）と補正反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）を生成する。

または、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆによって検出された位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）を補正した補正画像ＤＳＡ_LICA（ｉ＋Δｉ₀，ｊ＋Δｊ₀）を生成してもよい。その場合には、指標画像生成部１ｈは、血流の指標を示す指標画像として、補正画像ＤＳＡ_LICA（ｉ＋Δｉ₀，ｊ＋Δｊ₀）と反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）との差分画像をＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）として生成する。

このような構成によれば、右内頸動脈系に梗塞部が生じていた場合に、差分画像ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）において梗塞部が強調されるので、医用画像における被検体の病変領域を精度よく提示することができる。

なお、上記実施例では、サブトラクション部１ｄが、操作者による選択操作に基づいて毛細血管相のフレームを特定する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、操作者から選択操作を受け付けることなく、毛細血管相のフレームを自動的に特定してもよい。

通常、造影剤の注入時間が２秒である場合には、動脈は造影剤の注入開始から０．５秒程度で大部分が造影される。そこで、サブトラクション部１ｄは、０．５秒から２．５秒までのフレームの相加平均画像を生成し、生成した相加平均画像から閾値処理で動脈部を抽出する。また、サブトラクション部１ｄは、撮像完了時間の２秒前から撮像完了時間までのフレームの相加平均画像を生成し、生成した相加平均画像から閾値処理で静脈部を抽出する。

その後、サブトラクション部１ｄは、画像中心から一定の大きさの範囲をＲＯＩ（Region Of interest）として設定し、ＲＯＩ内で動脈部でも静脈部でもない領域を毛細血管部として特定する。なお、例えば、サブトラクション部１ｄは、あらかじめ適切なＲＯＩを示す情報をＦＯＶ（Field Of View：視野サイズ）ごとに記憶部に記憶しておき、その情報に基づいてＲＯＩを設定してもよい。

こうして毛細血管部を特定したのちに、サブトラクション部１ｄは、ＤＳＡ（ｉ，ｊ）に含まれる動脈部の領域、静脈部の領域、毛細血管部の領域それぞれのプロファイルを作成する。

図４は、実施例１に係るサブトラクション部１ｄにより作成される動脈部の領域及び静脈部の領域のプロファイルを示す図である。図４において、実線の曲線は動脈部の領域のプロファイルを示しており、鎖線の曲線は静脈部の領域のプロファイルを示している。また、図４において、Ｔａは動脈相を示しており、Ｔｖは静脈相を示している。図４に示すように、動脈部の領域のプロファイルは、動脈相で画素値が増加し、動脈相が過ぎると画素値の変化がなくなる。また、静脈部の領域のプロファイルは、撮像が開始してからしばらくの間は画素値の変化がなく、その後、静脈相で画素値が増加する。

そこで、例えば、サブトラクション部１ｄは、動脈部の領域のプロファイルにおいて、画素値が増加したのちに変化がなくなる時相を検出する。また、サブトラクション部１ｄは、静脈部の領域のプロファイルにおいて、画素値が増加する時相を検出する。そして、サブトラクション部１ｄは、検出した２つの時相の間を毛細血管相Ｔｃとして設定し、設定した毛細血管相Ｔｃに対応するフレームを毛細血管相のフレームとして特定する。

また、本実施例１では、指標画像生成部１ｈが、式（４）により、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）から右内頸動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで差分画像ＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）を生成する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。

例えば、右内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）から左内頸動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_LICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）とのを減算することで、差分画像ＰＦ_RICA-LICA（ｉ，ｊ）を生成してもよい。このＰＦ_RICA-LICA（ｉ，ｊ）では、右内頸動脈系に梗塞が発生している場合には、梗塞部に高い負の信号が検出される。

また、例えば、椎骨動脈系の血流の指標を得ることもできる。その場合、サブトラクション部１ｄが、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）と、左椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LVA（ｉ，ｊ）とを生成する。

続いて、アフィン変換部１ｅが、右椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）と左椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とを記憶部から読み出す。そして、アフィン変換部１ｅは、ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像Ｒｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）を生成する。その後、アフィン変換部１ｅは、ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）とを位置ずれ検出部１ｆに送る。

続いて、位置ずれ検出部１ｆが、アフィン変換部１ｅから送られたｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する。例えば、位置ずれ検出部１ｆは、以下に示す式（５）により、ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する。

ここで、ＭＲ（Δｉ，Δｊ）は、ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とαＲｍａｓｋ_RVA（ｉ−Δｉ，ｊ−Δｊ）との乖離度を示す。また、αは、右椎骨動脈の造影像と左椎骨動脈の造影像との間で撮影条件による輝度変化を補正するための補正係数である。また、Ｎは、画像サイズを示す。

位置ずれ検出部１ｆは、逐次近似アルゴリズムで（Δｉ，Δｊ）を変化させながら、ＭＲ（Δｉ，Δｊ）が最小になる（Δｉ，Δｊ）を探索する。そして、位置ずれ検出部１ｆは、探索した（Δｉ，Δｊ）を位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）として位置ずれ補正部１ｇに送る。

続いて、アフィン変換部１ｅが、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出し、そのＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を生成する。そして、アフィン変換部１ｅは、生成したＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を記憶部に保存する。

続いて、位置ずれ補正部１ｇが、ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出す。また、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆから送られた位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を補正した補正反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する。そして、位置ずれ補正部１ｇは、生成したＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を指標画像生成部１ｈに送る。

続いて、指標画像生成部１ｈが、左椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LVA（ｉ，ｊ）を記憶部から読み出す。そして、指標画像生成部１ｈは、血流の指標を示す指標画像として、読み出したＤＳＡ_LVA（ｉ，ｊ）と位置ずれ補正部１ｇから送られたＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像を生成する。

例えば、指標画像生成部１ｈは、以下に示す式（６）により、ＤＳＡ_LVA（ｉ，ｊ）からＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで差分画像ＰＦ_LVA-RVA（ｉ，ｊ）を生成する。

また、例えば、指標画像生成部１ｈは、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）から左椎骨動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_LVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで、差分画像ＰＦ_RVA-LVA（ｉ，ｊ）を生成してもよい。

なお、ここで説明した各画像の組み合わせと指標画像による効果とを整理すると、以下に示す表１のようになる。この表１において、「ｍａｓｋ」欄の画像及び「Ｒｍａｓｋ」欄の画像は、位置ずれ検出部１ｆによる位置ずれの検出に用いられる。また、「ＤＳＡ」欄の画像又は「ＲＤＳＡ」欄の画像のいずれか一方が位置ずれ補正部１ｇによって補正される。また、「ＤＳＡ」欄に示す画像及び「ＲＤＳＡ」欄に示す画像は、指標画像生成部１ｈによる差分画像の生成に用いられる。このような画像は治療完了後にルーチンで行われている各血管の確認造影で得られる。そのため造影剤、被曝線量など患者の負担を増やすことはない。

ところで、左右の椎骨動脈は、左脳及び右脳に同時に血液を供給する。そこで、例えば、右椎骨動脈及び左椎骨動脈の両方の造影像を使用するのではなく、いずれか一方の造影像のみから血流の指標画像を生成するようにしてもよい。

この場合には、例えば、アフィン変換部１ｅが、右椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転することで、反転画像Ｒｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）を生成する。そして、位置ずれ検出部１ｆが、ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。

続いて、アフィン変換部１ｅが、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を生成する。また、位置ずれ補正部１ｇが、位置ずれ検出部１ｆによって検出された位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を補正した補正反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する。

そして、指標画像生成部１ｈが、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）と位置ずれ補正部１ｇによって生成されたＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像を生成する。例えば、指標画像生成部１ｈは、以下に示す式（７）により、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）と位置ずれ補正部１ｇによって生成されたＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像ＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）として生成する。

なお、ＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）やＰＦ_LICA-RICA（ｉ，ｊ）の画素値は、非常に小さい値になることが予想されるため、ノイズによる影響を受ける。そこで、例えば、空間フィルタ変換部１ｉが、ＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）に対して空間的なスムージングフィルターをかけるようにしてもよい。これにより、診断を阻害する要因となるノイズをＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）から取り除くことができる。

なお、上記と同様の方法により、例えば、指標画像生成部１ｈが、左椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LVA（ｉ，ｊ）から左椎骨動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_LVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで、差分画像ＰＦ_LVA（ｉ，ｊ）を生成してもよい。この場合には、例えば、アフィン変換部１ｅが、左椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）を左右に反転することで、反転画像Ｒｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）を生成する。また、位置ずれ検出部１ｆが、ｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_LVA（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。

また、同様に、右内頸動脈又は左内頸動脈のいずれか一方の造影像のみから血流の指標画像を生成することもできる。この場合、例えば、医師が頸部を押さえることで、造影しない方の血管を圧迫する。圧迫の結果、圧迫された血管からの血圧が下がり、造影血管から前交通動脈を通じて反対方向の血管にも血流が流れるようになる。

例えば、指標画像生成部１ｈが、右内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RICA（ｉ，ｊ）から右内頸動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで、差分画像ＰＦ_RICA（ｉ，ｊ）を生成してもよい。この場合には、例えば、アフィン変換部１ｅが、右内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転することで、反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を生成する。また、位置ずれ検出部１ｆが、ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。

また、例えば、指標画像生成部１ｈが、左内頸動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_LICA（ｉ，ｊ）から左内頸動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_LICA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで、差分画像ＰＦ_LICA（ｉ，ｊ）を生成してもよい。この場合には、例えば、アフィン変換部１ｅが、左内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）を左右に反転することで、反転画像Ｒｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）を生成する。また、位置ずれ検出部１ｆが、ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。

このように、ＰＦ_RICA（ｉ，ｊ）及びＰＦ_LICA（ｉ，ｊ）を用いれば、左内頸動脈又は右内頸動脈のいずれか一方を造影するだけで、左内頸動脈による左脳内への血流又は右内頸動脈による右脳への血流を診断することができる。これにより、被検体である患者への造影剤投与が一回ですむと同時に、短時間で診断を行うことができるようになる。

また、ここでは、脳内における４つの大きな血管系を別々に造影する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、大動脈から一度に造影してもよい。この場合には、アフィン変換部１ｅが、各動脈のマスク画像ｍａｓｋ_A（ｉ，ｊ）を左右に反転することで、反転画像Ｒｍａｓｋ_A（ｉ，ｊ）を生成する。また、位置ずれ検出部１ｆが、ｍａｓｋ_A（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_A（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。そして、指標画像生成部１ｈが、各動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_A（ｉ，ｊ）から各動脈の毛細血管相画像を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_A（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を減算することで、差分画像ＰＦ_A（ｉ，ｊ）を生成する。これにより、大動脈への一回の造影剤の注入で、各血管系における梗塞の有無を一度に診断することができるようになる。

なお、表１以降で説明した各画像の組み合わせと指標画像による効果とを整理すると、以下に示す表２のようになる。この表１において、「ｍａｓｋ」欄の画像及び「Ｒｍａｓｋ」欄の画像は、位置ずれ検出部１ｆによる位置ずれの検出に用いられる。また、「ＤＳＡ」欄の画像又は「ＲＤＳＡ」欄の画像のいずれか一方が位置ずれ補正部１ｇによって補正される。また、「ＤＳＡ」欄に示す画像及び「ＲＤＳＡ」欄に示す画像は、指標画像生成部１ｈによる差分画像の生成に用いられる。

このように、例えば、アフィン変換部１ｅは、右椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像Ｒｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）と、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）とを生成する。また、位置ずれ検出部１ｆは、右椎骨動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）と反転画像Ｒｍａｓｋ_RVA（ｉ，ｊ）との位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）を検出する。また、位置ずれ補正部１ｇは、検出された位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を補正した補正反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する。そして、指標画像生成部１ｈは、血流の指標を示す指標画像として、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）と反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との差分画像ＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）を生成する。

または、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆによって検出された位置ずれ（Δｉ₀，Δｊ₀）に基づいて、右椎骨動脈の毛細血管相画像ＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）を補正した補正画像ＤＳＡ_RVA（ｉ＋Δｉ₀，ｊ＋Δｊ₀）を生成してもよい。その場合には、指標画像生成部１ｈは、補正画像ＤＳＡ_RVA（ｉ＋Δｉ₀，ｊ＋Δｊ₀）と反転画像ＲＤＳＡ_RVA（ｉ，ｊ）との差分画像をＰＦ_RVA（ｉ，ｊ）として生成する。

このような構成によれば、一つの血管のみを造影するだけで血流の指標を示す指標画像が得られるので、被検体である患者の負担を軽減することができる。また、診断に係る時間を短縮することもできる。

ところで、実施例１では、時系列に沿った複数のＤＳＡ画像の中から特定した毛細血管相のフレームの相加平均を算出することで毛細血管相画像を生成し、毛細血管相画像と毛細血管相画像を反転した反転画像との差分画像を生成する場合について説明した。すなわち、実施例１では、被検体に造影剤が注入されてから同じ時間が経過した時点での毛細血管相画像及び反転画像が用いられる。

しかしながら、例えば、脳の右側にある血管及び左側にある血管のいずれか一方が梗塞していたような場合には、右側にある血管が造影される時点と左側にある血管が造影される時点とがずれることもある。そこで、例えば、造影剤濃度に関するプロファイルに基づいて左右の時間ずれを補正したうえで、差分画像を生成するようにしてもよい。以下では、このように左右の時間ずれを補正する例を実施例２として説明する。

本実施例２では、サブトラクション部１ｄは、右内頸動脈が造影された後に連続的に撮像された複数のコントラスト画像ｃｏｎｔｒａｓｔ_RICAn（ｉ，ｊ）それぞれと右内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との差分画像を生成することで、複数の右内頸動脈のＤＳＡ画像ＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）を生成する。また、サブトラクション部１ｄは、左内頸動脈が造影された後に連続的に撮像された複数のコントラスト画像ｃｏｎｔｒａｓｔ_LICAn（ｉ，ｊ）それぞれと左内頸動脈のマスク画像ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）との差分画像を生成することで、複数の左内頸動脈のＤＳＡ画像ＤＳＡ_LICAn（ｉ，ｊ）を生成する。

また、アフィン変換部１ｅは、ｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）を左右に反転した反転画像Ｒｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）と、サブトラクション部１ｄにより生成された複数のＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）それぞれを反転した複数の反転画像ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）とを生成する。また、位置ずれ検出部１ｆは、実施例１と同様に、ｍａｓｋ_LICA（ｉ，ｊ）とＲｍａｓｋ_RICA（ｉ，ｊ）との位置ずれを検出する。

また、位置ずれ補正部１ｇは、位置ずれ検出部１ｆにより検出された位置ずれに基づいて、サブトラクション部１ｄにより生成された複数のＤＳＡ_LICAn（ｉ，ｊ）それぞれを補正した複数の補正画像ＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）を生成する。なお、位置ずれ補正部１ｇは、アフィン変換部１ｅにより生成された複数のＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）それぞれを補正した複数の補正反転画像ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ＋Δｉ₀，ｊ＋Δｊ₀）を生成してもよい。

また、指標画像生成部１ｈは、アフィン変換部１ｅにより生成された複数のＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）からなる画像群と位置ずれ補正部１ｇにより生成された複数のＤＳＡ_RICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）からなる画像群との間で、一方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化と他方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化との時間ずれを同一位置の画素ごとに補正したうえで、一方の画像群と他方の画像群との差分画像を生成する。なお、指標画像生成部１ｈは、サブトラクション部１ｄにより生成された複数のＤＳＡ_LICAn（ｉ，ｊ）からなる画像群と位置ずれ補正部１ｇにより生成された複数のＲＤＳＡ_RICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）からなる画像群との間で、時間ずれを同一位置の画素ごとに補正したうえで、一方の画像群と他方の画像群との差分画像を生成してもよい。

図５〜７は、実施例２に係る指標画像生成部１ｈによる時間ずれの補正及び差分画像の生成を説明するための図である。図５〜７において、縦軸Ｐは、造影剤濃度を示しており、横軸ｔは、被検体に造影剤が注入されてからの経過時間を示している。また、実線の曲線１１は、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）からなる画像群における造影剤濃度の経時的な変化を表している。また、点線の曲線１２は、ＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）からなる画像群における造影剤濃度の経時的な変化を表している。なお、曲線１１及び曲線１２は、脳において左右対称な位置における造影剤濃度の変化を表している。例えば、左内頚動脈に血液を供給する血管に梗塞が生じていた場合には、図５に示すように、左内頚動脈が右内頚動脈より遅れて造影されることになる。

このような場合に、指標画像生成部１ｈは、曲線１１と曲線１２との差が最小となるように、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）又はＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間を補正する。例えば、指標画像生成部１ｈは、図６に示すように、曲線１１と曲線１２との差が最小となるように、ＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間をずらす補正を行う。例えば、指標画像生成部１ｈは、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）の時間をｔ₀、ＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間をｔ₀−Δｔとし、Δｔを変えながら曲線１１と曲線１２との相関度を算出する。そして、指標画像生成部１ｈは、曲線１１と曲線１２との相関度が最も高くなるΔｔの値を特定することで、ＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間を補正する。なお、指標画像生成部１ｈは、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）の時間を補正してもよい。

その後、指標画像生成部１ｈは、一方の画像群における造影剤濃度と他方の画像群における造影剤濃度との差の最大値を同一位置の画素ごとに抽出し、抽出した各最大値を用いて差分画像を生成する。例えば、図６に示すように、指標画像生成部１ｈは、曲線１１と曲線１２との差が最小となるようにＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間を補正したのちに、同一位置の画素ごとに、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）とＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との間の造影剤濃度の差を算出する。そして、指標画像生成部１ｈは、画素ごとに算出した造影剤濃度の最大値ｄを用いて差分画像を生成する。これにより、左右で造影剤濃度の差が大きい部分が強調された差分画像が得られる。

または、指標画像生成部１ｈは、一方の画像群における造影剤濃度と他方の画像群における造影剤濃度との差の総和を同一位置の画素ごとに算出し、算出した各総和を用いて差分画像を生成してもよい。例えば、図７に示すように、指標画像生成部１ｈは、曲線１１と曲線１２との差が最小となるようにＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）の時間を補正したのちに、同一位置の画素ごとに、ＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）とＤＳＡ_LICAn（ｉ−Δｉ₀，ｊ−Δｊ₀）との間の造影剤濃度の差の総和Ｓを算出する。そして、指標画像生成部１ｈは、画素ごとに算出した造影剤濃度の差の総和Ｓを用いて差分画像を生成する。これにより、左右で造影剤濃度の差が大きい部分が強調された差分画像が得られる。

なお、指標画像生成部１ｈは、複数のＤＳＡ_LICAn（ｉ，ｊ）からなる画像群と複数のＲＤＳＡ_RICAn（ｉ，ｊ）からなる画像群とを用いて、一方の画像群と他方の画像群との間で時間ずれを補正したうえで、一方の画像群と他方の画像群との差分画像を生成してもよい。

上述したように、本実施例２によれば、造影剤濃度に関するプロファイルに基づいて左右の時間ずれが補正されたうえで差分画像が生成されるので、医用画像における被検体の病変領域をより精度よく描出することができる。なお、ここでは、造影剤濃度に関するプロファイルに基づいて左右の時間ずれを補正する場合について説明した。しかし、例えば、造影剤濃度の変化の速さに関するプロファイルに基づいて、左右の時間ずれを補正するようにしてもよい。

なお、上記実施例２では、図６及び７に示したように、造影剤濃度が低下する後半部分において、曲線１１と曲線１２とが交差するように左右の造影剤濃度が変化する場合について説明した。しかし、造影される時間の長さが左右で大きく異なるような場合には、後半部分で曲線１１と曲線１２とが交差しない場合も考えられる。そのような場合には、例えば、指標画像生成部１ｈは、曲線１１と曲線１２との差が最小となるように各画像の時間ずれを補正したのちに、いずれか一方の曲線がピークに達するまでの期間内で造影剤濃度の差の最大値ｄ又は総和Ｓを求めるようにしてもよい。

また、上記実施例２では、右内頸動脈及び左内頸動脈の両方のＤＳＡ画像を用いる場合について説明した。しかし、上記実施例２は、例えば、右内頸動脈及び左内頸動脈のいずれか一方のＤＳＡ画像、又は、右椎骨動脈及び左椎骨動脈の両方又は一方のＤＳＡ画像を用いても同様に実施することが可能である。

１ 医用画像処理装置
１ｅ アフィン変換部
１ｆ 位置ずれ検出部
１ｇ 位置ずれ補正部
１ｈ 指標画像生成部

Claims (10)

1. 血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成する画像反転部と、
   前記第１の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、
   前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記第２の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成する位置ずれ補正部と、
   前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第２の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する差分画像生成部と
   を備える、医用画像処理装置。
2. 前記血管が造影された後に連続的に撮像された複数のＸ線画像それぞれと前記第１の医用画像との差分画像を生成することで複数の第２の医用画像を生成する医用画像生成部をさらに備え、
   前記画像反転部は、前記第１の反転画像と、前記複数の第２の医用画像それぞれを反転した複数の第２の反転画像とをそれぞれ生成し、
   前記位置ずれ補正部は、前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記複数の第２の医用画像それぞれを補正した複数の補正画像、又は、前記複数の第２の反転画像それぞれを補正した複数の補正反転画像を生成し、
   前記差分画像生成部は、前記複数の第２の反転画像からなる画像群と前記複数の補正画像からなる画像群との間、又は、前記複数の第２の医用画像からなる画像群と前記複数の補正反転画像からなる画像群との間で、一方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化と他方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化との時間ずれを同一位置の画素ごとに補正したうえで、一方の画像群と他方の画像群との差分画像を生成する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記差分画像生成部は、前記一方の画像群における造影剤濃度と前記他方の画像群における造影剤濃度との差の最大値を同一位置の画素ごとに抽出し、抽出した各最大値を用いて前記差分画像を生成する、
   請求項２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記差分画像生成部は、前記一方の画像群における造影剤濃度と前記他方の画像群における造影剤濃度との差の総和を同一位置の画素ごとに算出し、算出した各総和を用いて前記差分画像を生成する、
   請求項２に記載の医用画像処理装置。
5. 第１の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記第１の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成する画像反転部と、
   前記第１の血管とは異なる第２の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第３の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、
   前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記第２の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第３の医用画像とから生成された差分画像である第４の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成する位置ずれ補正部と、
   前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第４の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する差分画像生成部と
   を備える、医用画像処理装置。
6. 前記第１の血管が造影された後に連続的に撮像された複数のＸ線画像それぞれと前記第１の医用画像との差分画像を生成することで複数の第２の医用画像を生成し、前記第２の血管が造影された後に連続的に撮像された複数のＸ線画像それぞれと前記第３の医用画像との差分画像を生成することで複数の第４の医用画像を生成する医用画像生成部をさらに備え、
   前記画像反転部は、前記第１の反転画像と、前記複数の第２の医用画像それぞれを反転した複数の第２の反転画像とをそれぞれ生成し、
   前記位置ずれ補正部は、前記位置ずれ検出部により検出された位置ずれに基づいて、前記複数の第４の医用画像それぞれを補正した複数の補正画像、又は、前記複数の第２の反転画像それぞれを補正した複数の補正反転画像を生成し、
   前記差分画像生成部は、前記複数の第２の反転画像からなる画像群と前記複数の補正画像からなる画像群との間、又は、前記複数の第４の医用画像からなる画像群と前記複数の補正反転画像からなる画像群との間で、一方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化と他方の画像群における造影剤濃度の経時的な変化との時間ずれを同一位置の画素ごとに補正したうえで、一方の画像群と他方の画像群との差分画像を生成する、
   請求項５に記載の医用画像処理装置。
7. 前記差分画像生成部は、前記一方の画像群における造影剤濃度と前記他方の画像群における造影剤濃度との差の最大値を同一位置の画素ごとに抽出し、抽出した各最大値を用いて前記差分画像を生成する、
   請求項６に記載の医用画像処理装置。
8. 前記差分画像生成部は、前記一方の画像群における造影剤濃度と前記他方の画像群における造影剤濃度との差の総和を同一位置の画素ごとに算出し、算出した各総和を用いて前記差分画像を生成する、
   請求項６に記載の医用画像処理装置。
9. 血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成し、
   前記第１の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出し、
   前記検出された位置ずれに基づいて、前記第２の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成し、
   前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第２の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する
   ことを含む、医用画像処理方法。
10. 第１の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第１の医用画像を被検体の左右方向に反転した第１の反転画像と、前記第１の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第１の医用画像とから生成された差分画像である第２の医用画像を被検体の左右方向に反転した第２の反転画像とを生成し、
    前記第１の血管とは異なる第２の血管が造影される前に撮像されたＸ線画像である第３の医用画像と前記第１の反転画像との位置ずれを検出し、
    前記検出された位置ずれに基づいて、前記第２の血管が造影された後に撮像されたＸ線画像と前記第３の医用画像とから生成された差分画像である第４の医用画像を補正した補正画像、又は、前記第２の反転画像を補正した補正反転画像を生成し、
    前記第２の反転画像と前記補正画像との差分画像、又は、前記第４の医用画像と前記補正反転画像との差分画像を生成する
    ことを含む、医用画像処理方法。

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