医用图像处理装置

摘要

本发明实施方式的医用图像处理装置具备第1再构筑部、第2再构筑部和图像合成部。第1再构筑部根据X线收集图像，通过应用第1再构筑滤波来生成第1再构筑图像。第2再构筑部根据X线收集图像，通过应用与第1再构筑滤波相比高频强调效果高的第2再构筑滤波来生成第2再构筑图像。图像合成部将第1再构筑图像和第2再构筑图像合成。

权利要求

1.一种医用图像处理装置，具备：

减法部，在造影剂注入前收集到的第1X线收集图像与造影剂注入后收集到的第2X线收集图像之间进行减法并得到DSA图像；

第1再构筑部，根据上述DSA图像，通过应用第1再构筑滤波来生成第1再构筑图像；

第2再构筑部，根据上述第1X线收集图像与浓度不均修正用的图像之间进行减法而得到的X线投影图像，通过应用与上述第1再构筑滤波相比高频强调效果高的第2再构筑滤波来生成第2再构筑图像；以及图像合成部，将上述第1再构筑图像和上述第2再构筑图像合成。

2.一种医用图像处理装置，具备：

第1再构筑部，根据造影剂注入后收集到的X线收集图像和浓度不均修正用的图像之间进行减法而得到的X线投影图像，通过应用第1再构筑滤波来生成第1再构筑图像；

第2再构筑部，根据上述X线投影图像，通过应用与上述第1再构筑滤波相比高频强调效果高的第2再构筑滤波来生成第2再构筑图像；以及图像合成部，将上述第1再构筑图像和上述第2再构筑图像合成；

上述X线投影图像拍摄有血管以及在该血管中搁置的支架；

上述支架在该支架的两端具有支架标志；

该医用图像处理装置还具备：

确定部，通过对上述第1再构筑图像的阈值处理，确定上述支架标志；以及辨识部，辨识在上述第1再构筑图像内被上述支架标志围住的关注区域；

上述第2再构筑部，对上述X线投影图像中的上述关注区域应用上述第2再构筑滤波，对上述关注区域生成上述第2再构筑图像。

3.一种医用图像处理装置，具备：

第1再构筑部，根据造影剂注入后收集到的X线收集图像和浓度不均修正用的图像之间进行减法而得到的X线投影图像，通过应用第1再构筑滤波来生成第1再构筑图像；

第2再构筑部，根据上述X线投影图像，通过应用与上述第1再构筑滤波相比高频强调效果高的第2再构筑滤波来生成第2再构筑图像；以及图像合成部，将上述第1再构筑图像和上述第2再构筑图像合成；

上述X线投影图像拍摄有血管以及在该血管中搁置的支架；

上述支架在该支架的两端具有支架标志；

该医用图像处理装置还具备：

确定部，通过对上述第1再构筑图像的阈值处理，确定上述支架标志；以及辨识部，辨识在上述第2再构筑图像内被上述支架标志围住的关注区域；

上述图像合成部将上述第1再构筑图像、和在上述第2再构筑图像内辨识出的上述关注区域进行合成。

4.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述第1X线收集图像是拍摄有在血管中搁置的支架的图像；

上述支架在该支架的两端具有支架标志；

该医用图像处理装置还具备：

确定部，通过对上述X线投影图像应用上述第1再构筑滤波，生成第3再构筑图像，通过对该第3再构筑图像的阈值处理，确定上述支架标志；以及辨识部，辨识在上述第3再构筑图像内被上述支架标志围住的关注区域；

上述第2再构筑部，对上述X线投影图像中的上述关注区域应用上述第2再构筑滤波，对上述关注区域生成上述第2再构筑图像。

5.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述第1X线收集图像是拍摄有在血管中搁置的支架的图像；

上述支架在该支架的两端具有支架标志；

该医用图像处理装置还具备：

确定部，通过对上述X线投影图像应用上述第1再构筑滤波，生成第3再构筑图像，通过对该第3再构筑图像的阈值处理，确定上述支架标志；以及辨识部，辨识在上述第2再构筑图像内被上述支架标志围住的关注区域；

上述图像合成部将上述第1再构筑图像、和在上述第2再构筑图像内辨识出的上述关注区域进行合成。

6.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述第1再构筑部，对上述X线投影图像实施缩小处理或低通滤波处理以作为前处理，对实施了缩小处理或低通滤波处理的该X线投影图像适用再构筑滤波，从而生成上述第1再构筑图像。

7.如权利要求6所述的医用图像处理装置，形成上述第1再构筑图像的1个体素的1边的长度，是形成上述第2再构筑图像的1个体素的1边的长度的1.5倍以上。

8.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述图像合成部还修正在上述第1再构筑图像和上述第2再构筑图像之间的浓度。

9.如权利要求8所述的医用图像处理装置，上述图像合成部利用上述第2再构筑图像中的小区域内的像素值平均、以及作为上述第1再构筑图像中的小区域且与上述第2再构筑图像中的小区域对应的小区域内的像素值平均来进行修正。

说明书

医用图像处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及医用图像处理装置。

背景技术

[0002] 作为介入治疗(血管内治疗)之一，有以动脈瘤对为象的弹簧圈(coiling)治疗。该弹簧圈治疗仅在作为动脈瘤与载瘤血管之间的边界的弯颈的大小相对于动脈瘤而言较窄的情况下实施。在假设弯颈的大小与动脈瘤大致相同的情况下，若将弹簧圈插入动脈瘤，则会有弹簧圈从动脈瘤脱离而使末梢血管栓塞的风险。

[0003] 但是，近年来，开发出弹簧圈治疗用的支架(Stent)。在使用支架的新的治疗方法中，如图19及图20所示，在载瘤血管中搁置支架，从支架的网的间隙插入弹簧圈。根据该新的治疗方法，由于支架的网能防止弹簧圈的脱离，因此存在能够不考虑弯颈的大小而选择弹簧圈治疗的可能性。图19及图20是用来说明使用支架的弹簧圈治疗的图。

[0004] 这里，在使用支架的弹簧圈治疗中，优选的是，搁置在载瘤血管中的支架在搁置后与载瘤血管和动脈瘤的弯颈部紧贴。但是，弹簧圈治疗用的支架的构成网的金属的截面直径非常细，所以在透视、拍摄等的X线拍摄图像上非常难以看见无法评价紧贴度。因此，通常，医师或技师确认根据投影数据(以下称作X线收集图像)以高空间分辨率模式进行了再构筑的三维图像，在确认了支架与载瘤血管和动脈瘤的弯颈部紧贴后，进行弹簧圈治疗。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2005-80285号公报

[0008] 专利文献2：日本特开2009-22459号公报

[0009] 发明概要

[0010] 发明要解决的问题

[0011] 然而，在现有技术中，存在难以清楚地观察支架及血管双方的问题。假设在将X线收集图像以高分辨率进行了再构筑的情况下，即使对于支架连支杆都鲜明地描绘出，也由于与血管表面的凹凸混合而存在边界会变得难以识别的可能。另一方面，在将X线收集图像以标准分辨率进行了再构筑的情况下，即使描绘出支架标志(stent marker)，也存在几乎无法连支杆都描绘出的可能。此外，即使例如希望通过增加投影方向数来解决该问题，则会导致受到的放射线量的增大及造影剂注入量的增大等。

发明内容

[0012] 解决问题所采用的手段

[0013] 实施方式的医用图像处理装置具备第1再构筑部、第2再构筑部和图像合成部。上述第1再构筑部根据X线收集图像，通过应用第1再构筑滤波来生成第1再构筑图像。上述第2再构筑部根据上述X线收集图像，通过应用与上述第1再构筑滤波相比高频强调效果高的第2再构筑滤波来生成第2再构筑图像。上述图像合成部将上述第1再构筑图像和上述第2再构筑图像合成。根据上述结构的医用图像处理装置，使得清楚地观察支架和血管这两者成为可能。

附图说明

[0014] 图1是表示第一实施方式的X线诊断装置的结构的框图。

[0015] 图2是表示第一实施方式的X线诊断装置的整体处理的流程的流程图。

[0016] 图3A是用来说明第一实施方式的浓度不均修正的图。

[0017] 图3B是用来说明第一实施方式的浓度不均修正的图。

[0018] 图4是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理的图。

[0019] 图5是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理(变形例1)的图。

[0020] 图6是用来说明第一实施方式的支架标志的图。

[0021] 图7是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理(变形例2)的图。

[0022] 图8是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理的图。

[0023] 图9是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理(变形例1)的图。

[0024] 图10是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理(变形例2)的图。

[0025] 图11是用来说明第三实施方式的再构筑处理的流程的流程图。

[0026] 图12是用来说明第三实施方式的再构筑处理的图。

[0027] 图13是用来说明第三实施方式的再构筑区域的图。

[0028] 图14是用来说明第三实施方式的离散间隔的图。

[0029] 图15是用来说明第三实施方式的离散间隔的图。

[0030] 图16是用来说明第三实施方式的卷积滤波的图。

[0031] 图17是用来说明第三实施方式的第二再构筑区域的位置的图。

[0032] 图18是用来说明第三实施方式的第二再构筑区域的位置指定的图。

[0033] 图19是用来说明使用了支架的弹簧圈治疗的图。

[0034] 图20是用来说明使用了支架的弹簧圈治疗的图。

具体实施方式

[0035] 以下，说明实施方式的医用图像处理装置。首先，作为第一实施方式的医用图像处理装置，说明将医用图像处理装置组装到X线诊断装置中的例子。

[0036] (第一实施方式)

[0037] [第一实施方式的X线诊断装置的结构]

[0038] 图1是表示第一实施方式的X线诊断装置1的结构的框图。如图1所示，第一实施方式的X线诊断装置1具有X线拍摄机构10和图像处理装置100。X线拍摄机构10具有X线球管11、检测器(FPD(Flat Panel Detector))12、C型臂13和卧台14。C型臂13支撑X线球管11及检测器12，通过在基底(图示略)处设置的马达，如螺旋桨(propeller)那样在被检体P的周围高速旋转。

[0039] 图像处理装置100具有控制部20、A/D(Analog/Digital)变换部21、二维图像存储部22、减法部23、三维再构筑部24、三维图像存储部25、三维图像合成部26、三维图像显示部27、以及监控器28。

[0040] 控制部20控制X线诊断装置1整体。具体而言，控制部20控制X线收集图像的收集、三维图像的再构筑、三维图像的显示等。A/D变换部21与检测器12连接，将从检测器12输入的模拟信号变换为数字信号，将变换后的数字信号作为X线收集图像存储在二维图像存储部22中。二维图 像存储部22存储X线收集图像。

[0041] 减法部23在X线收集图像与浓度不均修正用的图像之间进行减法，以取得减法图像。三维再构筑部24根据减法图像再构筑三维图像。另外，如图1所示，三维再构筑部24具有第1再构筑部24a、第2再构筑部24b、确定部24c和辨识部24d。关于这些各部在之后详细说明。三维图像存储部25存储三维图像。三维图像合成部26对再构筑的三维图像进行合成。三维图像显示部27将三维图像作为体绘制(volume rendering)图像、MPR(Multi Planar Reconstruction，多平面重建)图像等显示到监控器28。

[0042] [第一实施方式的X线诊断装置的处理]

[0043] 接着，具体说明第一实施方式的X线诊断装置1的处理。图2是表示第一实施方式的X线诊断装置1的整体处理的流程的流程图。

[0044] 如图2所示，首先，进行拍摄准备(步骤S1)。具体而言，若介入治疗开始，则医师将导管(catheter)插入到血管内，若导管到达目标动脈瘤的附近，则以将作为动脈瘤与载瘤血管之间的边界的弯颈覆盖的方式搁置支架。医师为了把握支架是否完全覆盖弯颈、支架是否与血管壁紧贴、支架是否没有破损等而进行3D显像。

[0045] 3D显像中，C型臂13通过在基底处设置的马达而如螺旋桨那样在被检体P的周围(例如，被检体P的周围180度以上)高速旋转。医师为了使目标主要血管在全部方向进入到视野内，而调整卧台14的位置、卧台14的高度、C型臂13的位置中的某一个或进行组合调整。然后，医师确认C型臂13的旋转是否会对被检体P造成危险，从而拍摄准备结束。

[0046] 接着，医师对X线诊断装置1设定(set)造影剂注入器。在造影剂注入器中设定将通常的血管造影中使用的造影剂稀释2倍到3倍而得的造影剂。因为若使用高浓度的造影剂则造影剂成分会抵消支架的信息。

[0047] 然后，开始造影剂的注入(步骤S2)，开始造影剂的注入并经过一定时间(例如1秒～2秒)后，C型臂13的旋转以及拍摄开始(步骤S3)，进行X线收集图像的拍摄(步骤S4)。

[0048] 例如，C型臂13以每秒25度进行旋转，X线诊断装置1以约0.8度间隔进行约250帧的X线收集图像的拍摄。A/D变换部21将收集到的250帧的X线收集图像变换为数字信号，并作为1024×1024的X线收集图像 的250帧的量存储在二维图像存储部22中。

[0049] 若在二维图像存储部22中存储X线收集图像，则控制部20将二维图像存储部22中存储的X线收集图像、和预先收集的浓度不均修正用的图像送到减法部23，减法部23进行减法(步骤S5)。具体而言，减法部23从对应的浓度不均修正用的图像中减去X线收集图像。

[0050] 这里，说明浓度不均修正用的图像。图3A及图3B是用来说明第一实施方式的浓度不均修正的图。浓度不均修正用的图像是指，如图3A所示那样以在X线球管11与检测器12之间仅存在空气的状态而拍摄的图像，在校准过程中例如几个月一次定期地被收集。另外，该浓度不均修正用的图像按每个SID(Source Image Distance)、FOV(Field Of View)、线质调整滤波而被收集。

[0051] 将通过图3A所示的拍摄而收集到的图像设为“F(x，y)”。另一方面，将如图3B所示地以在X线球管11与检测器12之间存在一样的物质的状态下拍摄到的图像设为“P(x，y)”。这样，在将透过物质内的距离设为“l”并将该物质的X线吸收系数设为“μ”的情况下，下式(1)成立。减法部23利用X线收集图像与浓度不均修正用的图像并应用下式(2)，从而得到减法图像Qθ(x，y)。这里，θ表示拍摄角度。

[0052] 【式1】

[0053]

[0054] 【式2】

[0055]

[0056] 这里，Pθ(x，y)是拍摄角度为θ的被检体的X线收集图像，F(x，y)是浓度不均修正用图像，Qθ(x，y)是拍摄角度为θ的减法图像。

[0057] 若通过减法部23进行减法，则控制部20将减法图像Qθ(x，y)送到三维再构筑部24，三维再构筑部24进行再构筑(步骤S6)。另外，第一实施方式中，为了方便说明，将“减法图像Qθ(x，y)”记载为“X线投影图像”。

[0058] 这里，第一实施方式的三维再构筑部24以及三维图像合成部26进行2 种再构筑，将通过各再构筑而得到的2种再构筑图像进行合成，并输出合成图像。具体而言，首先，三维再构筑部24的第1再构筑部24a根据X线收集图像，应用第1再构筑滤波从而生成第1再构筑图像。此外，三维再构筑部24的第2再构筑部24b根据X线收集图像，应用第2再构筑滤波从而生成第2再构筑图像。这里，第2再构筑滤波是与第1再构筑滤波相比高频强调效果更高的再构筑滤波。此外，三维图像合成部26将第1再构筑图像与第2再构筑图像合成。另外，第一实施方式(后述的变形例1及变形例2除外)中，不实施确定部24c及辨识部24d的处理。因此，三维再构筑部24也可以不具备这些各部。

[0059] 图4是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理的图。如图4所示，三维再构筑部24对从减法部23送来的X线投影图像实施第1再构筑和第2再构筑，该第1再构筑利用标准的再构筑滤波(以下，适宜称作“标准再构筑滤波”)而进行，该第2再构筑利用高频强调效果高的再构筑滤波(以下，适宜称作“高频强调再构筑滤波”)而进行。另外，各再构筑滤波如之后用图16详述的那样，例如从Ramachandran的再构筑滤波、Smoothed Shepp&Logan的再构筑滤波、Shepp&Logan的再构筑滤波之中，以一个再构筑滤波相对于另一个再构筑滤波而言高频强调效果变高的方式，将2种再构筑滤波适宜组合而使用即可。

[0060] 利用标准再构筑滤波实施了第1再构筑的情况下，如图4所示，第1再构筑部24a得到描绘出血管的再构筑图像(图4所示的“血管图像”)。由于该再构筑图像是通过标准再构筑滤波而进行再构筑的，所以几乎未描绘出支架。不过，血管表面的凹凸未被过于强调，以容易观察的方式描绘血管的整体结构。

[0061] 此外，利用高频强调再构筑滤波实施了第2再构筑的情况下，如图4所示，第2再构筑部24b得到连支架的支杆都被鲜明地描绘出的再构筑图像(图4所示的“支架图像”)。另外，图4中，示出了仅提取出支架部分的支架图像，但实际上是描绘出支架及血管双方的图像。这里，支架是金属，CT(Computed Tomography)值高。所以，第2再构筑部24b通过对该再构筑图像调整窗口(window)幅度、窗口水平(window level)，从而进行使支架的描绘较浓、使血管的描绘较淡等的调整。另外，窗口幅度是例 如在从最大亮度到最小亮度的范围内分配的浓度值的范围，窗口水平是例如位于窗口幅度的中间位置的浓度值。

[0062] 另外，在图4中，示出了并行实施2种再构筑的例子，但不限于此。例如，也可以是在实施了高频强调再构筑滤波的再构筑之后实施标准再构筑滤波的再构筑的流程，或者是在实施了标准再构筑滤波的再构筑之后实施高频强调再构筑滤波的再构筑的流程。

[0063] 返回图2，若2种再构筑图像被存储到三维图像存储部25，则控制部20将存储在三维图像存储部25中的2种再构筑图像送到三维图像合成部26。并且，三维图像合成部26将2种再构筑图像合成。具体而言，三维图像合成部26将通过第1再构筑得到的再构筑图像与通过第2再构筑得到的再构筑图像合成，输出合成图像。在该合成图像中，支架及血管被重叠描绘出。这里，由于未描绘支架且容易观察地描绘血管的整体结构的再构筑图像、与仅鲜明地描绘支架且使血管的描绘变淡地调整后的再构筑图像被重叠描绘出，结果，合成图像如图4所示，得到能够观察血管的整体结构且支架被鲜明地描绘出的图像。

[0064] 并且，若2种再构筑图像被合成，则控制部20将合成后的三维图像送到三维图像显示部27，三维图像显示部27将合成后的三维图像作为体绘制图像、MPR图像显示到监控器28。

[0065] 另外，这里以再构筑处理中不进行各种修正为前提进行了说明，但不限于此，也可以实施散射线修正、射束硬化(beam hardening)修正、环(ring)修正等修正。

[0066] 据此，根据第一实施方式，能够清楚地观察支架及血管双方。即，根据第一实施方式，通过对X线收集图像进行2种再构筑并将其合成，能够得到能够观察血管的整体结构并鲜明地描绘支架的图像，因此不必特别增加投影方向数而能够清楚地观察支架及血管双方。

[0067] (变形例1)

[0068] 说明第一实施方式的变形例1。图5是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理(变形例1)的图。以与用图4说明过的再构筑以及合成处理之间的不同点为主进行说明，变形例1的三维再构筑部24如图5所示，利用标准再构筑滤波的第1再构筑的再构筑图像来提取关注区域，仅对提取 的关注区域实施高频强调再构筑滤波的第2再构筑。

[0069] 该关注区域可以通过接受操作者的指定来决定，但下面将说明从再构筑图像中自动提取的手法。具体而言，变形例1的三维再构筑部24实施确定部24c及辨识部24d的处理。确定部24c通过对第1再构筑的再构筑图像的阈值处理，确定支架标志。辨识部24d辨识在第1再构筑的再构筑图像内被支架标志围住的关注区域。第2再构筑部24b仅对X线收集图像中被辨识部24d辨识出的关注区域应用高频强调再构筑滤波，仅对关注区域生成再构筑图像。

[0070] 图6是用来说明第一实施方式的支架标志的图。例如，变形例1的确定部24c通过对第1再构筑的再构筑图像进行图像处理来确定支架标志。支架标志如图6所示，位于支架的两端(例如在两端各设置4个)。该支架标志的吸收率高，仅支架标志的部分具有高CT值。因此，确定部24c能够通过实施例如阈值处理来确定支架标志，辨识部24d通过将由确定部24c确定出的支架标志所围住的区域进一步提取，从而辨识关注区域即支架的区域。另外，金属的人工齿同样具有高CT值，但与支架标志相比体积非常大，所以能够通过计测体积而将人工齿除外。

[0071] 这样，第2再构筑部24b仅对支架区域利用高频强调再构筑滤波实施第2再构筑，所以如图5所示，得到仅提取支架部分而鲜明地描绘出支架的支架图像。这样，根据变形例1，上述那样的窗口幅度、窗口水平的调整变得容易。此外，由于第2再构筑的区域变小，所以再构筑所需的时间也得到削减。并且，与利用图4说明过的第一实施方式同样，三维图像合成部26将通过第1再构筑得到的再构筑图像与通过第2再构筑得到的再构筑图像合成。

[0072] (变形例2)

[0073] 说明第一实施方式的变形例2。图7是用来说明第一实施方式的再构筑以及合成处理(变形例2)的图。以与利用图5说明过的再构筑以及合成处理之间的不同点为主进行说明，则在变形例2中，将关注区域的提取作为高频强调再构筑滤波的第2再构筑的后处理来进行。

[0074] 即，变形例2的第2再构筑部24b，与利用图4说明过的第一实施方式同样，对X线投影图像整体实施高频强调再构筑滤波的第2再构筑。另一 方面，确定部24c通过对第1再构筑的再构筑图像的阈值处理来确定支架标志，辨识部24d辨识在第2再构筑的再构筑图像内被支架标志围住的关注区域。即，辨识部24d应用从第1再构筑的再构筑图像得到的关注区域的信息，从第2再构筑的再构筑图像中切取支架的区域。并且，三维图像合成部26将通过第1再构筑得到的再构筑图像、与通过第2再构筑得到且仅切取出支架区域的再构筑图像进行合成。这样，在变形例2的情况下，也容易调整窗口幅度、窗口水平。

[0075] (第二实施方式)

[0076] 接着，说明第二实施方式。另外，假设第二实施方式通过与在第一实施方式中说明过的X线诊断装置1相同的X线诊断装置1来实施。与第一实施方式的不同点是，在第一实施方式中，对造影剂注入后的图像实施2种再构筑，而在第二实施方式中，收集造影剂注入前后的图像，利用它们的减法图像和造影剂注入前的图像实施2种再构筑。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

[0077] 图8是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理的图。第二实施方式中，减法部23除了在造影剂注入前的图像(以下，适宜地称作“屏蔽(mask)图像”)与浓度不均修正用的图像之间进行减法之外，还在屏蔽图像与造影剂注入后的图像(以下，适宜地称作“对照(contrast)图像”)之间进行减法。另外，下文中，将通过前者的减法得到的图像适宜地称作X线投影图像，将从后者的减法得到的图像适宜地称作DSA(Digital Subtraction Angiography)图像。并且，第二实施方式的减法部23将X线投影图像以及DSA图像送到三维再构筑部24。

[0078] 第二实施方式的三维再构筑部24，对从减法部23送来的DSA图像实施标准再构筑滤波的第1再构筑，对X线投影图像实施高频强调再构筑滤波的第2再构筑。即，第1再构筑部24a对DSA图像通过应用标准再构筑滤波来实施第1再构筑，第2再构筑部24b对X线投影图像通过应用高频强调再构筑滤波来实施第2再构筑。

[0079] 该情况下，由于X线投影图像是造影剂注入前的图像，所以未描绘血管。因此，第2再构筑的再构筑图像未描绘血管，结果，仅鲜明地描绘出支架。据此，根据第二实施方式，上述那样的窗口幅度、窗口水平的调整 变得更简易。另一方面，由于DSA图像是造影剂注入前后的减法图像，所以仅描绘出血管。并且，与第一实施方式同样，三维图像合成部26将通过第1再构筑得到的再构筑图像与通过第2再构筑得到的再构筑图像进行合成。

[0080] 据此，根据第二实施方式，能够更清楚地观察支架及血管双方。即，根据第二实施方式，对仅描绘出支架的图像以及仅描绘出血管的图像分别进行2种再构筑，并将它们合成，因此，不会发生在一个图像中不鲜明地描绘的支架、血管重叠这样的无用重叠，能够更清楚地观察支架及血管双方。

[0081] (变形例1)

[0082] 说明第二实施方式的变形例1。图9是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理(变形例1)的图。以与利用图8说明过的再构筑以及合成处理之间的不同点为主进行说明，变形例1的三维再构筑部24，如图9所示，不仅对DSA图像、还对X线投影图像实施标准再构筑滤波的第1再构筑。即，如上所述，X线投影图像中未描绘出血管。因此，变形例1的确定部24c对该X线投影图像实施标准再构筑滤波的第1再构筑，对该再构筑图像进行图像处理，从而确定支架标志。

[0083] 其它处理与第一实施方式的变形例1相同，第2再构筑部24b仅对支架区域利用高频强调再构筑滤波实施第2再构筑，所以如图9所示，得到仅提取出支架部分且鲜明地描绘出支架的支架图像。这样，根据第二实施方式的变形例1，不需要窗口幅度、窗口水平的调整。此外，由于第2再构筑的区域变小，所以再构筑所需的时间也得到削减。

[0084] 另外，与第一实施方式的变形例1同样，该关注区域可以通过接受操作者的指定来决定。

[0085] (变形例2)

[0086] 说明第二实施方式的变形例2。图10是用来说明第二实施方式的再构筑以及合成处理(变形例2)的图。以与利用图9说明过的再构筑以及合成处理之间的不同点为主进行说明，在变形例2中，将关注区域的提取作为高频强调再构筑滤波的第2再构筑的后处理来进行。

[0087] 即，变形例2的第2再构筑部24b，与利用图7说明过的第二实施方式 同样，对X线投影图像整体实施高频强调再构筑滤波的第2再构筑。另一方面，确定部24c对X线投影图像通过应用标准再构筑滤波来实施第1再构筑，通过对其再构筑图像的阈值处理来确定支架标志。此外，辨识部24d辨识在第2再构筑的再构筑图像内被支架标志围住的关注区域。即，辨识部24d应用从第1再构筑的再构筑图像得到的关注区域的信息，从第2再构筑的再构筑图像中切取支架的区域。并且，三维图像合成部26将通过第1再构筑得到的再构筑图像、与通过第2再构筑得到且仅切取出支架区域的再构筑图像进行合成。这样，在变形例2的情况下，窗口幅度、窗口水平的调整也变得简单。

[0088] (第三实施方式)

[0089] 接着，说明第三实施方式。这里，在具体说明第三实施方式之前，说明再构筑滤波。在第一实施方式及第二实施方式中，说明了可以以使Ramachandran的再构筑滤波、Smoothed Shepp&Logan的再构筑滤波、Shepp&Logan的再构筑滤波之中的一个再构筑滤波相对于另一个再构筑滤波而言高频强调的效果提高的方式对2种再构筑滤波适宜组合来使用。以下，在高频强调的效果相对高的情况下，将该再构筑滤波称为“尖锐(sharp)卷积滤波(convolution filter)”，在高频强调的效果相对低的情况下，将该再构筑滤波称为“平滑(smooth)卷积滤波”。

[0090] 在第一实施方式以及第二实施方式中，说明了进行该“尖锐卷积滤波”以及“平滑卷积滤波”的2种再构筑的实施方式，但在第三实施方式中，作为事前处理而说明实施缩小处理或低通滤波处理的手法。

[0091] 即，若作为事前处理而实施缩小处理，则当之后的再构筑滤波中采用“尖锐卷积滤波”时，作为合并了缩小处理的整体结果，可以得到与采用“平滑卷积滤波”的情况同样的结果。同样，若作为事前处理而实施低通滤波处理，则当之后的再构筑滤波中采用“尖锐卷积滤波”时，作为合并了低通滤波处理的整体结果，可以得到与采用“平滑卷积滤波”的情况同样的结果。因此，在第三实施方式中，三维再构筑部24的第1再构筑部24a事先实施缩小处理或低通滤波处理。

[0092] 以下，详细说明第三实施方式的再构筑以及合成处理。第三实施方式的三维再构筑部24的再构筑与第一实施方式以及第二实施方式同样，分2 阶段实施。图11是表示第三实施方式的再构筑处理的流程的流程图。如图11所示，三维再构筑部24实施“第一阶段的再构筑”与“第二阶段的再构筑”。另外，在图11中，示出了三维再构筑部24并行实施“第一阶段的再构筑”与“第二阶段的再构筑”的例子，但不限于此。例如，也可以是在实施了“第一阶段的再构筑”之后实施“第二阶段的再构筑”的流程，或者也可以是在实施了“第二阶段的再构筑”之后实施“第一阶段的再构筑”的流程。

[0093] 以下，利用图11～图18分别说明“第一阶段的再构筑”以及“第二阶段的再构筑”。图12是用来说明第三实施方式的再构筑处理的图。

[0094] 说明“第一阶段的再构筑”。首先，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)将X线投影图像缩小(步骤S101)。例如，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)如图12所示那样对1024×1024的X线投影图像进行缩小，以使缩小后的1个像素大小成为缩小前的4个像素大小的量。这样，缩小后的X线投影图像成为250帧的量的512×512的X线投影图像。

[0095] 接着，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)对缩小后的512×512的X线投影图像的250帧的量，例如施以Smoothed Shepp&Logan那样的平滑卷积滤波(步骤S102)。

[0096] 接着，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)进行逆投影运算而生成第一三维图像，将生成了的第一三维图像存储到三维图像存储部25(步骤S103)。

[0097] 说明“第二阶段的再构筑”。首先，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)从X线投影图像中提取其一部分(步骤S201)。例如，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)如图12所示那样，从1024×1024的减法图像中提取512×1024的X线投影图像。结果，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)取得250帧的量的512×1024的X线投影图像。

[0098] 接着，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)对提取出的X线投影图像进行再构筑处理。作为再构筑方法的一例，此处示出通过Feldkamp等提出的滤波反投影(filtered backprojection)法的情况。三维再构筑部24(第2再构筑部24b)对提取出的512×1024的X线投影图像的250帧，例如施以Shepp&Logan、Ramachandran那样的尖锐卷积滤波(步骤S202)。

[0099] 接着，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)进行逆投影运算而生成第二三维图像，将生成了的第二三维图像存储到三维图像存储部25(步骤S203)。

[0100] 这里，说明通过三维再构筑部24再构筑的再构筑区域。图13是用来说明第三实施方式的再构筑区域的图。此外，图14及图15是用来说明第三实施方式的离散间隔的图。

[0101] 首先，如图13所示，在全部方向上定义了由X线球管11、与检测器12的FOV的中心(FOV/2×FOV/2)的区域构成的四角锥的情况下，第二再构筑区域被定义为与其重合处内接的圆筒。此外，该圆筒内，如图14及图15所示，例如按被投影为检测器12的1个检测元件的宽度为“D”的再构筑区域中心部的长度“d”被三维离散化。另外，将X线球管11与检测器12之间的距离设为“L”、将X线球管11与再构筑区域中心部之间的距离设为“l”的情况下，长度“d”由下式(3)表示。

[0102] 【式3】

[0103] d＝D·1/L(3)

[0104] 这样，三维再构筑部24将按长度“d”被三维离散化的512×512×512的离散点的数据作为第二三维图像而生成。另外，由于第二三维图像根据512×1024的X线投影图像被再构筑，所以三维再构筑部24不仅生成图15所示的圆筒内的数据，还能够生成圆筒外且512×512×512的立方体内的数据。此外，此处示出了离散间隔的一例，但存在因装置、制造者而不同的情况，所以基本上采用根据装置而定义的离散间隔即可。

[0105] 另一方面，第一再构筑区域如图13所示，在全部方向上定义了由X线球管11与检测器12的FOV的区域构成的四角锥的下情况，被定义为与其重合处内接的圆筒。此外，该圆筒内按长度“2d”被三维离散化。这样，三维再构筑部24将按长度“2d”被三维离散化了的512×512×512的离散点的数据作为第一三维图像而生成。

[0106] 此外，说明卷积滤波。图16是用来说明第三实施方式的卷积滤波的图。卷积滤波通常存在“第一阶段的再构筑”中采用的“平滑”的卷积滤波、和“第二阶段的再构筑”中采用的“尖锐”的卷积滤波。“尖锐”的卷积滤波与“平滑”的卷积滤波相比，具有高频强调的性质。

[0107] 例如，图16示出3种卷积滤波。作为这3种卷积滤波，Ramachandran的卷积滤波最“尖锐”，Smoothed Shepp&Logan的卷积滤波最“平滑”，Shepp&Logan的卷积滤波介于中间。

[0108] 通常，若进行利用“尖锐”卷积滤波的再构筑，则高频被强调，结果，容易得到鲜明的图像。即，第三实施方式的X线诊断装置1，不仅通过“第一阶段的再构筑”与“第二阶段的再构筑”进行不同处理，即使不改变分别应用的卷积滤波，也能更鲜明地提取关注区域的图像且抑制周边部的图像劣化。

[0109] 这样，如图12所示，生成第一三维图像与第二三维图像。若将通过“第一阶段的再构筑”生成的第一三维图像、与通过“第二阶段的再构筑”生成的第二三维图像进行比较，则可以得知第二三维图像的1体素(voxel)大小小于第一三维图像的1体素大小，其空间分辨率高。即，第二三维图像是从不被缩小而直接提取出的减法图像生成的，所以其1体素大小将收集了X线收集图像时的高空间分辨率按原样维持。另一方面，第一三维图像是从缩小了的减法图像生成的，所以其1体素大小比收集X线收集图像时的空间分辨率低。

[0110] 另外，第三实施方式的三维图像合成部26与第一实施方式以及第二实施方式同样地进行三维图像彼此的合成。例如，三维图像合成部26如图12所示，将第一三维图像与第二三维图像合成。另外，第三实施方式的三维图像合成部26对于第一三维图像与第二三维图像重复的区域优先采用第二三维图像。

[0111] 另外，此处作为再构筑方法的一例说明了使用Feldkamp法的例子，但不限于此，除此之外，也可以使用Filtered Backprojection法、ART(Algebraic Reconstruction Technique)等的逐次近似法。此外，这里，以在再构筑处理中不实施各种修正为前提进行了说明，但不限于此，也可以实施散射线修正、射束硬化修正、环修正等修正。

[0112] 并且，这里将第二再构筑区域设为第一再构筑区域的中心。但不限于此，第二再构筑区域也可以从中心偏离。但是，在第一再构筑区域的周边部会发生画质劣化的现象，因此不希望该第二再构筑区域从中心偏离较大。

[0113] 图17是用来说明第三实施方式的第二再构筑区域的位置的图。例如， 如图17所示，优选为，第二再构筑区域位于使第一再构筑区域的半径“R”、高度“h”为2/3的圆筒中包含的区域内。

[0114] 另外，具有在从约90度的角度收集到的X线收集图像上对第二再构筑区域的位置进行指定的方法等。图18是用来说明第一实施方式的第二再构筑区域的位置的指定的图。图18中，中央的圆是从上方观察第一再构筑区域或第二再构筑区域的圆筒而得到的。如图
18所示，若对于圆筒在2个角度(例如，约90度间隔)的X线收集图像上指定例如动脈瘤的位置，则动脈瘤的三维空间中的位置得以确定。因此，三维再构筑部24在第二再构筑阶段提取X线投影图像以使得在三维空间上确定的动脈瘤成为中心即可。

[0115] 据此，根据第三实施方式，能够同时实现大区域(例如进入视野的全部区域)的描绘与关注区域的鲜明的描绘。例如，能够满足希望把握血管的整体结构并仔细观察支架的某关注区域、并且极力减少患者受到的放射的临床需要。

[0116] 此外，第三实施方式的三维再构筑部24在生成第一三维图像以及第二三维图像的生成时实施卷积滤波处理。这里，在生成第二三维图像时实施的卷积滤波处理比在生成第一三维图像时实施的卷积滤波处理更强调高频。

[0117] 据此，根据第三实施方式，能够更鲜明地描绘关注区域的图像。

[0118] (变形例1)

[0119] 第三实施方式中，三维图像合成部26单纯地合成第一三维图像与第二三维图像，但不限于此。在第一三维图像与第二三维图像之间，由于各种修正效果等的几个主要原因，像素水平(level)(浓度值)稍微会有不同。因此，优选的是，三维图像合成部26将在第一三维图像中相当于第二再构筑区域的部分的像素水平、与第二三维图像的像素水平进行比较并加以修正。例如，三维图像合成部26根据第二三维图像的平均像素水平AV2、与在第一三维图像中相当于第二再构筑区域的部分的平均像素水平AV1，求取作为其差分的(AV1-AV2)，对第二三维图像的像素加上求出的(AV1-AV2)。这作为全局(global)修正。

[0120] 此外，三维图像合成部26在实施了全局修正后，可以进一步进行局部修正。例如，三维图像合成部26将第二三维图像中的小区域(例如32×32) 内的平均像素水平、与第一三维图像中且与第二三维图像中的小区域对应的小区域内的平均像素水平进行比较，并进行修正以使得两像素水平不产生大的差分。通过进行这样的修正，在第一三维图像与第二三维图像之间像素水平得以调整，所以在合成后的三维图像中，两图像的边界被描绘得更平滑。另外，在变形例1中说明过的这些修正，在第一实施方式以及第二实施方式中也能够同样地应用。

[0121] (变形例2)

[0122] 第三实施方式中，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)进行缩小处理以作为第一阶段的再构筑的前处理。但是，也可以不进行缩小处理而对X线收集图像实施低通滤波处理、并对实施了低通滤波处理后的过滤(filtering)图像实施再构筑。例如，只要低通滤波的形状是在2×2的区域中值成为1/4的形状，则成为与缩小处理完全相同的结果。

[0123] 进而，也可以是，作为第一阶段的再构筑，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)将某个低通滤波和卷积滤波合成，对X线收集图像直接使用该合成滤波进行再构筑处理。在该变形例中，第一阶段的再构筑的离散间隔不一定必须是长度“2d”。例如，也可以是，三维再构筑部24(第1再构筑部24a)使用与等价于缩小处理的低通滤波相比稍微尖锐的低通滤波，例如以长度“1.5d”的离散间隔进行再构筑。

[0124] (变形例3)

[0125] 在第三实施方式中，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)仅提取中心的512×1024部分进行了再构筑。但是，第二阶段的再构筑进行重视空间分辨率而非浓度分辨率的再构筑。因此，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)可以提取中心的512×512部分而非512×1024部分进行处理。该情况下，再构筑图像的浓度分辨率稍微降低，但具有处理以短时间完成的优点。

[0126] 另外，该情况下，通过三维再构筑部24(第2再构筑部24b)生成的第二三维图像，根据512×512的X线投影图像而非512×1024的X线投影图像被再构筑。因此，三维再构筑部24(第2再构筑部24b)仅能够生成图15所示的圆筒内的数据，而无法生成圆筒外且512×512×512的立方体内的数据(预先确定的值被适当地填埋)。

[0127] (第四实施方式)

[0128] 到此为止，作为实施方式的医用图像处理装置，说明了几个实施方式的X线诊断装置，但不限于此。

[0129] [形态]

[0130] 例如，实施方式的医用图像处理装置也可以组装在X线CT装置中。此外，例如，实施方式的医用图像处理装置也可以作为单体的医用图像处理装置来实现。该情况下，医用图像处理装置取得由医用图像诊断装置收集到的X线收集图像，根据取得的X线收集图像，生成三维图像。例如，可以是，医用图像处理装置，经由网络连接到X线诊断装置、X线CT装置等医用图像诊断装置，从医用图像诊断装置接收信号，从而取得X线收集图像。

[0131] 另外，在作为单体的医用图像处理装置来实现的情况下，医用图像处理装置具备上述实施方式中说明过的三维再构筑部24以及三维图像合成部26。关于A/D变换部21以及减法部23，根据从医用图像诊断装置接收的数据是模拟信号、还是变换为数字信号的X线收集图像、或者是进行了减法的X线投影图像等数据的形式而适当装备即可。此外，关于二维图像存储部22以及三维图像存储部25，根据是将存储装置内置或是外设等运用形态而适当具备即可。此外，关于监控器28，也根据是将显示装置内置或是外设等运用形态而适当装备即可。

[0132] [卷积滤波]

[0133] 此外，在第三实施方式中，基于实施了事前处理的数据进行“第一阶段的再构筑”，基于未实施事前处理的数据进行“第二阶段的再构筑”。由于事前处理成为与应用“平滑”卷积滤波等价的处理，所以分别应用于“第一阶段的再构筑”以及“第二阶段的再构筑”的卷积滤波不一定必须改变，例如，也可以利用同样的卷积滤波。

[0134] [支架以外的关注区域]

[0135] 此外，在上述实施方式中，举出在介入治疗中鲜明地描绘支架的例子进行了说明，但在应用医用图像处理装置的情况下不限于此。在希望同时实现大区域的描绘和关注区域的鲜明的描绘的情况下能够同样适用，例如，对于希望将如耳骨那样结构复杂的部位作为关注区域而鲜明地描绘的情况 等，能够同样适用。

[0136] [数值例]

[0137] 此外，除了特别记载的情况之外，各种数值(“1024”、“512”等)只不过是一例，能够根据运用形态等进行任意变更。

[0138] 根据上述的至少一个实施方式的医用图像处理装置，能够清楚地观察支架以及血管双方。

[0139] 说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意欲限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种形态实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、替换和变更。这些实施方式及其变形包含于发明范围和主旨内，同样也包含于权利要求记载的发明的范围及其等同范围内。