[发明专利]医用图像数据处理装置、医用图像数据处理方法以及医用图像数据处理程序

说明书

本申请主张2013年11月20日申请的美国专利申请号14/085,292的优先权,并在本申请中引用上述美国专利申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及医用图像数据处理装置、医用图像数据处理方法以及医用图像数据处理程序。

背景技术

为了提高在计算机断层摄影(CT)图像中显示的血管区域的CT值而使用造影剂的情况众所周知。另外，为了使造影扫描(contrast scan)中的造影的效果得到改善或者清晰，经常使用差分处理。对一个或者多个所提供的血管执行非造影扫描(non-contrast scan)以及造影扫描。非造影扫描作为非增强扫描或者造影前扫描而被熟知。例如，为了除去将骨或软组织作为对象的造影扫描以及非造影扫描共同的特征，或者为了只剩余通过造影图像中的造影剂强调的部分，针对各对应的像素根据造影图像的CT值对非造影图像的CT值进行差分处理。

为了使非造影图像和造影图像位置对准，需要使两个图像的像素的位置准确地在解剖学上对应。

图像能够手动地进行位置对准。该情况作为像素移动而被熟知。例如，临床医生通过将图像重叠将一图像的位置相对于另一图像的位置进行调整，来手动地使造影图像和非造影图像相匹配。手动进行的位置对准一般限定于线性位置对准，依存于使图像相匹配的人。但是，通过进行手动位置对准，临床医生能够在位置对准处理中，把握是否使造影图像和非造影图像恰当地匹配，或者是否存在位置对准不怎么良好的图像区域。通过深刻地理解位置对准处理，临床医生将能够判断作为位置对准的结果产生的图像是否可靠。在差分图像中即使存在几个伪影，临床医生也能够判断伪影是位置对准处理的结果，还是伪影是由于其他的原因产生的。

或者，例如，在正电子放射断层摄影/计算机断层摄影(PET/CT)或者多谱CT中，图像能够通过机械位置对准进行位置对准。在现代的系统中，能够使用软件自动地对图像进行位置对准。如果使用软件，则能够通过线性位置对准或者非线性位置对准恰当地对图像进行位置对准。软件位置对准处理能够自动地可再现地进行位置对准，也能够更进行比手动位置对准更复杂的位置对准。但是，当对差分图像实施自动位置对准处理时，临床医生一般不参与图像的位置对准。从而，临床医生不能把握位置对准的精度。临床医生有时不能容易地把握差分图像内的伪影。

作为根据造影图像对非造影图像进行差分的一个应用例，存在冠状动脉计算机断层血管造影(Coronary CT Angiography：以下，称为CCTA)。当进行CCTA时，造影剂被注入血管。当在冠状动脉中不存在造影剂时，得到非造影图像。当在冠状动脉中存在造影剂时，得到造影图像。造影剂强调图像中的冠状动脉区域的CT值。

在CCTA中，为了区别钙化的斑块(以下，称为钙化)和动脉内腔而使用差分处理。差分处理还用于区别支架或者其他的任意的类似的具有高CT值的部位和动脉内腔。骨是具有能够通过差分处理除去的高CT值的部位。

在非造影图像中，钙化或支架具有高CT值。内腔具有低CT值，与周围的软组织的强度类似。在造影图像中，钙化或支架和动脉内腔的双方具有高CT值。动脉内腔的高CT值由于造影剂而发生。由于钙化，特别地，由于重度的钙化，临床医生难以直接评估CCTA数据。内腔与钙化的双方作为高CT值区域而出现，因此，在存在钙化的情况下有时难以把握内腔。

此时，希望根据造影图像对非造影图像进行差分处理。差分处理一边保持存在于造影图像内的内腔的强调一边从造影图像中除去钙化或者支架。

图1A是以往例所涉及的、包含包围血管内腔区域12的钙化区域10的造影图像。图1A的造影图像是基于CCTA的图像。图1B是以往例所涉及的、包含包围血管内腔区域12的钙化区域10的非造影图像。图1B的非造影图像例如是钙评分图像。在图1B的非造影图像中，不存在内腔的强调，因此，有时难以将内腔区域12与背景组织进行区别。

为了从造影图像中除去钙化区域10，在两个容积中的对应的像素中，根据造影图像的CT值对非造影图像的CT值进行差分。

图1C是以往例所涉及的、通过根据图1A的图像对图1B的图像进行差分而取得的差分图像。在图1C的差分图像中，对钙化区域10进行差分，因此，内腔区域12在图1A的造影图像中能够更清晰地观察。由于不存在钙化区域10，因此，内腔区域12的把握更简单，临床医生能够更容易地推定内腔的尺寸(例如，内腔的直径)和狭窄度。