专利名称：医用图像处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用图像处理装置。
背景技术：
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。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。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。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-80285号公报专利文献2 日本特开2009-2M59号公报发明概要发明要解决的问题 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
解决问题所采用的手段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。
图1是表示第一实施方式的X线诊断装置的结构的框图。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。图3A是用来说明第一实施方式的浓度不均修正的图。图;3B是用来说明第一实施方式的浓度不均修正的图。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。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。图6是用来说明第一实施方式的支架标志的图。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。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。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。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。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。图12是用来说明第三实施方式的再构筑处理的图。图13是用来说明第三实施方式的再构筑区域的图。图14是用来说明第三实施方式的离散间隔的图。图15是用来说明第三实施方式的离散间隔的图。图16是用来说明第三实施方式的卷积滤波的图。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。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。图19是用来说明使用了支架的弹簧圈治疗的图。图20是用来说明使用了支架的弹簧圈治疗的图。
具体实施例方式以下，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。(第一实施方式)[第一实施方式的X线诊断装置的结构]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。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M、三维图像存储部25、三维图像合成部沈、三维图像显示部27、以及监控器28。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。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M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M 具有第ι再构筑部Ma、第2再构筑部Mb、确定部2 和辨识部Md。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。三维图像合成部沈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沘。[第一实施方式的X线诊断装置的处理]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。如图2所示，首先，进行拍摄准备(步骤Si)。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。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。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。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)。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IOMX IOM的X线收集图像的250帧的量存储在二维图像存储部22中。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。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。另夕卜，该浓度不均修正用的图像按每个SID(Source Image Distance)、F0V (Field Of View)、 线质调整滤波而被收集。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“1”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0)， 从而得到减法图像Q0 (x，y)。这里，θ表示拍摄角度。式1
权利要求
1.一种医用图像处理装置，具备第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；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.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述X线收集图像是拍摄有血管以及在该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线收集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.如权利要求1所述的医用图像处理装置，上述X线收集图像是拍摄有血管以及在该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再构筑图像内被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X线收集图像是造影剂注入前的注入前图像以及造影剂注入后的注入后图像； 该医用图像处理装置还具备差分图像生成部，该差分图像生成部生成上述注入后图像与上述注入前图像的差分图像；上述第1再构筑部通过对上述差分图像应用上述第1再构筑滤波，生成上述第1再构筑图像；上述第2再构筑部通过对上述注入前图像应用上述第2再构筑滤波，生成上述第2再构筑图像。
5.如权利要求4所述的医用图像处理装置，上述X线收集图像是拍摄有血管以及在该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，通过对上述注入前图像应用上述第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，对上述注入前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。
6.如权利要求4所述的医用图像处理装置，上述X线收集图像是拍摄有血管以及在该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，通过对上述注入前图像应用上述第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。
7.如权利要求1或4所述的医用图像处理装置，上述第1再构筑部，对上述X线收集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线收集图像适用再构筑滤波，从而生成上述第1 再构筑图像。
8.如权利要求7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。
9.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。
10.如权利要求9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。
全文摘要
本发明实施方式的医用图像处理装置(1)具备第1再构筑部(24a)、第2再构筑部(24b)和图像合成部(26)。第1再构筑部(24a)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(24b)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(26)将第1再构筑图像和第2再构筑图像合成。
文档编号A61B6/00GK102573643SQ201180003798
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月7日 优先权日2010年10月8日
发明者佐藤友子, 大石悟 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝