醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理裝置、醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理方法以及醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理程序的制作方法
【專利說明】醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理裝置、醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理方法以及醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理程序
[0001]本申請主張2013年11月20日申請的美國專利申請?zhí)?4/085，292的優(yōu)先權，并在本申請中引用上述美國專利申請的全部內(nèi)容。
技術領域
[0002]本發(fā)明的實施方式涉及醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理裝置、醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理方法以及醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)處理程序。
【背景技術】
[0003]為了提高在計算機斷層攝影(CT)圖像中顯示的血管區(qū)域的CT值而使用造影劑的情況眾所周知。另外，為了使造影掃描(contrast scan)中的造影的效果得到改善或者清晰，經(jīng)常使用差分處理。對一個或者多個所提供的血管執(zhí)行非造影掃描(non-contrastscan)以及造影掃描。非造影掃描作為非增強掃描或者造影前掃描而被熟知。例如，為了除去將骨或軟組織作為對象的造影掃描以及非造影掃描共同的特征，或者為了只剩余通過造影圖像中的造影劑強調(diào)的部分，針對各對應的像素根據(jù)造影圖像的CT值對非造影圖像的CT值進行差分處理。
[0004]為了使非造影圖像和造影圖像位置對準，需要使兩個圖像的像素的位置準確地在解剖學上對應。
[0005]圖像能夠手動地進行位置對準。該情況作為像素移動而被熟知。例如，臨床醫(yī)生通過將圖像重疊將一圖像的位置相對于另一圖像的位置進行調(diào)整，來手動地使造影圖像和非造影圖像相匹配。手動進行的位置對準一般限定于線性位置對準，依存于使圖像相匹配的人。但是，通過進行手動位置對準，臨床醫(yī)生能夠在位置對準處理中，把握是否使造影圖像和非造影圖像恰當?shù)仄ヅ?，或者是否存在位置對準不怎么良好的圖像區(qū)域。通過深刻地理解位置對準處理，臨床醫(yī)生將能夠判斷作為位置對準的結果產(chǎn)生的圖像是否可靠。在差分圖像中即使存在幾個偽影，臨床醫(yī)生也能夠判斷偽影是位置對準處理的結果，還是偽影是由于其他的原因產(chǎn)生的。
[0006]或者，例如，在正電子放射斷層攝影/計算機斷層攝影(PET/CT)或者多譜CT中，圖像能夠通過機械位置對準進行位置對準。在現(xiàn)代的系統(tǒng)中，能夠使用軟件自動地對圖像進行位置對準。如果使用軟件，則能夠通過線性位置對準或者非線性位置對準恰當?shù)貙D像進行位置對準。軟件位置對準處理能夠自動地可再現(xiàn)地進行位置對準，也能夠更進行比手動位置對準更復雜的位置對準。但是，當對差分圖像實施自動位置對準處理時，臨床醫(yī)生一般不參與圖像的位置對準。從而，臨床醫(yī)生不能把握位置對準的精度。臨床醫(yī)生有時不能容易地把握差分圖像內(nèi)的偽影。
[0007]作為根據(jù)造影圖像對非造影圖像進行差分的一個應用例，存在冠狀動脈計算機斷層血管造影(Coronary CT Ang1graphy:以下,稱為CCTA)。當進行CCTA時,造影劑被注入血管。當在冠狀動脈中不存在造影劑時，得到非造影圖像。當在冠狀動脈中存在造影劑時，得到造影圖像。造影劑強調(diào)圖像中的冠狀動脈區(qū)域的CT值。
[0008]在CCTA中，為了區(qū)別鈣化的斑塊(以下，稱為鈣化)和動脈內(nèi)腔而使用差分處理。差分處理還用于區(qū)別支架或者其他的任意的類似的具有高CT值的部位和動脈內(nèi)腔。骨是具有能夠通過差分處理除去的高CT值的部位。
[0009]在非造影圖像中，鈣化或支架具有高CT值。內(nèi)腔具有低CT值，與周圍的軟組織的強度類似。在造影圖像中，鈣化或支架和動脈內(nèi)腔的雙方具有高CT值。動脈內(nèi)腔的高CT值由于造影劑而發(fā)生。由于鈣化，特別地，由于重度的鈣化，臨床醫(yī)生難以直接評估CCTA數(shù)據(jù)。內(nèi)腔與鈣化的雙方作為高CT值區(qū)域而出現(xiàn)，因此，在存在鈣化的情況下有時難以把握內(nèi)腔。
[0010]此時，希望根據(jù)造影圖像對非造影圖像進行差分處理。差分處理一邊保持存在于造影圖像內(nèi)的內(nèi)腔的強調(diào)一邊從造影圖像中除去鈣化或者支架。
[0011]圖1A是以往例所涉及的、包含包圍血管內(nèi)腔區(qū)域12的鈣化區(qū)域10的造影圖像。圖1A的造影圖像是基于CCTA的圖像。圖1B是以往例所涉及的、包含包圍血管內(nèi)腔區(qū)域12的鈣化區(qū)域10的非造影圖像。圖1B的非造影圖像例如是鈣評分圖像。在圖1B的非造影圖像中，不存在內(nèi)腔的強調(diào)，因此，有時難以將內(nèi)腔區(qū)域12與背景組織進行區(qū)別。
[0012]為了從造影圖像中除去鈣化區(qū)域10，在兩個容積中的對應的像素中，根據(jù)造影圖像的CT值對非造影圖像的CT值進行差分。
[0013]圖1C是以往例所涉及的、通過根據(jù)圖1A的圖像對圖1B的圖像進行差分而取得的差分圖像。在圖1C的差分圖像中，對鈣化區(qū)域10進行差分，因此，內(nèi)腔區(qū)域12在圖1A的造影圖像中能夠更清晰地觀察。由于不存在鈣化區(qū)域10，因此，內(nèi)腔區(qū)域12的把握更簡單，臨床醫(yī)生能夠更容易地推定內(nèi)腔的尺寸(例如，內(nèi)腔的直徑)和狹窄度。
[0014]有時在差分圖像內(nèi)存在偽影。例如，在通過差分處理提取鈣區(qū)域的CT圖像中，作為一般的偽影，是血管壁附近的暗點(dark spot)或者暗環(huán)(dark ring)。偽影的一個所能夠考慮到的原因是被稱為亨氏單位(Hounsfield Unit:以下,稱為HU)變化的、造影圖像與非造影圖像之間的CT值的變化。HU變化偽影與位置對準無關，而作為代替，主要與由于CT掃描技術的界限而造成的運動偽影相關聯(lián)。所謂運動偽影是指由于掃描中的被檢者的體運動或心跳而造成的活動導致的偽影。圖2A是以往例所涉及的、包含由于HU變化而造成的偽影16的差分圖像。
[0015]偽影在位置對準中有時由于誤差而造成。由于造影圖像內(nèi)的體素沒有與非造影圖像內(nèi)的對應的體素準確地建立關聯(lián)，因此，位置對準誤差(例如，軟件位置對準造成的誤差)有時會造成CT值的不準確的差分處理。圖2B是以往例所涉及的、包含由于位置對準誤差而造成的偽影18(例如，內(nèi)腔的左側的黑色的區(qū)域)以及由于HU變化而造成的偽影的差分圖像。
[0016]此外,存在于差分圖像內(nèi)的偽影還存在I丐暈(Calcium blooming)。I丐暈有時在與鈣化相鄰的圖像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生，表示造影劑區(qū)域那樣的CT值。鈣暈使鈣化區(qū)域看上去比實際的物理范圍大。鈣暈與非造影圖像相比，易于在CCTA圖像中產(chǎn)生。
[0017]差分處理還用于將造影圖像和非造影圖像進行比較的以外的用途。差分處理例如用于將灌注圖像進行比較。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]目的在于提供一種能夠提高診斷效率的醫(yī)用圖像處理裝置。
[0019]本實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置具備:位置對準處理部，對與通過造影劑造影的血管相關的造影圖像和與沒有通過造影劑造影的血管相關的非造影圖像執(zhí)行位置對準；差分圖像產(chǎn)生部，產(chǎn)生上述造影圖像與上述非造影圖像的差分圖像；刪除對象區(qū)域提取部，從上述非造影圖像提取由上述差分圖像產(chǎn)生部進行的差分處理中的刪除對象區(qū)域；以及重疊圖像產(chǎn)生部，產(chǎn)生以不同的方式將上述提取出的刪除對象區(qū)域重疊在上述差分圖像或者上述造影圖像的圖像。
[0020]提供能夠提高診斷效率的醫(yī)用圖像處理裝置。
【附圖說明】
[0021]圖1A是以往例所涉及的包含包圍血管內(nèi)腔區(qū)域的鈣化區(qū)域的造影圖像。
[0022]圖1B是以往例所涉及的包含包圍血管內(nèi)腔區(qū)域的鈣化區(qū)域的非造影圖像。
[0023]圖1C是以往例所涉及的通過根據(jù)圖1A的圖像差分圖1B的圖像而取得的差分圖像。
[0024]圖2A是以往例所涉及的具備作為HU變化的結果的偽影的差分圖像。
[0025]圖2B是以往例所涉及的具備作為位置對準誤差的結果的偽影以及由于HU變化而引起的偽影的差分圖像。
[0026]圖3是本實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置的概略圖。
[0027]圖4是表示本實施方式所涉及的對差分圖像重疊非造影圖像的一部分的典型的流程的一個例子的圖。
[0028]圖5是表示對本實施方式所涉及的造影圖像重疊非造影圖像的一部分的典型的流程的一個例子的圖。
[0029]圖6A是本實施方式所涉及的通過來自非造影圖像的造影圖像的差分產(chǎn)生的差分圖像。
[0030]圖6B是本實施方式所涉及的對差分圖像重疊從非造影圖像中提取出的刪除對象區(qū)域的圖像。
[0031]圖6C是本實施方式所涉及的對造影圖像重疊從非造影圖像中提取出的刪除對象區(qū)域的圖像。
[0032]圖7A是本實施方式所涉及的通過來自非造影圖像的造影圖像的差分產(chǎn)生的差分圖像。
[0033]圖7B是本實施方式所涉及的對差分圖像重疊從非造影圖像中提取出的刪除對象區(qū)域的圖像。
[0034]圖7C是本實施方式所涉及的對造影圖像重疊從非造影圖像中提取的刪除對象區(qū)域的圖像。
[0035]圖8A是對圖7A、附加表示鈣暈區(qū)域的橢圓標志的圖像。
[0036]圖8B是對圖7B附加表示鈣暈區(qū)域的橢圓標志的圖像。
[0037]圖8C是對圖7C附加表示鈣暈區(qū)域的橢圓標志的圖像。
[0038]圖9是表示本實施方式所涉及的選擇與包含至少一個偽影的差分圖像相關聯(lián)的圖像來觀察時的臨床醫(yī)生與圖3的醫(yī)用圖像處理裝置的典型的交流的一個例子的圖。
[0039]符號說明
[0040]20…醫(yī)用圖像處理裝置、22…控制部、24…CT掃描儀、26…顯示部、28…輸入部、30...存儲部、32...CPU、34...數(shù)據(jù)處理部、36...刪除對象區(qū)域提取部、38...繪制部、39...重疊圖像產(chǎn)生部、40...位置對準處理部、42...差分圖像產(chǎn)生部、112…可能性計算部。
【具體實施方式】
[0041]本實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置具有位置對準處理部、差分圖像產(chǎn)生部、刪除對象區(qū)域提取部以及重疊圖像產(chǎn)生部。位置