医用画像処理装置、医用画像処理プログラム、及び医用画像処理方法
【課題】複数の画像を重ねて表示する場合に、複数の画像に部分的な位置ずれがあっても、画像同士の位置合わせを容易にすることが可能な医用画像処理装置を提供する。
【解決手段】モニタ画面６ａにＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示し、ＶＲ画像Ｂのうち操作者が任意にして領域１内のＭＰＲ画像１１〜１３も表示する。ＶＲ画像Ａ又はＶＲ画像Ｂを部分的に独立して移動、回転させてＶＲ画像Ａ、Ｂの表示位置を一致させる。例えばＶＲ画像Ｂの断面を表すＭＰＲ画像１３を、操作者が指定した回転軸Ｏで回転させることで、ＶＲ画像Ｂのうち領域１内の画像を回転させて表示させる。これにより、頭部についてはＶＲ画像Ａの向きとＶＲ画像Ｂの向きとを一致させることができる。このように部分的に画像を移動、回転させることでＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置及び向き一致させることができる。
【解決手段】モニタ画面６ａにＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示し、ＶＲ画像Ｂのうち操作者が任意にして領域１内のＭＰＲ画像１１〜１３も表示する。ＶＲ画像Ａ又はＶＲ画像Ｂを部分的に独立して移動、回転させてＶＲ画像Ａ、Ｂの表示位置を一致させる。例えばＶＲ画像Ｂの断面を表すＭＰＲ画像１３を、操作者が指定した回転軸Ｏで回転させることで、ＶＲ画像Ｂのうち領域１内の画像を回転させて表示させる。これにより、頭部についてはＶＲ画像Ａの向きとＶＲ画像Ｂの向きとを一致させることができる。このように部分的に画像を移動、回転させることでＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置及び向き一致させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置によって収集された画像同士を重ね合わせて表示するための処理を行う医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像を用いた診断では、例えば異なる時期に撮影された画像を比較するために複数の画像を重ね合わせて表示することが行われる。このように複数の画像を比較するためには、画像同士の表示位置及び向きを一致させる必要がある。２次元画像同士の比較や重ね合わせでは、画像同士の位置合わせは困難ではないが、３次元画像同士の位置や向きを一致させることは煩雑な作業になる。
【０００３】
従来においては、操作者は手動で複数の画像を回転させたり移動させたりすることにより表示位置や向きを一致させたり、簡易的に位置合わせを行ったりしていた（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３７１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術における画像の位置合わせの方法によると、ボリュームデータ（ボクセルデータ）全体を１つのデータとして扱っているため、部分的な位置合わせが困難である。撮影を複数回行う場合、前回の撮影時における患者の位置と、今回の撮影時における患者の位置とを全く一致させて撮影を行うことは困難であり、患者の体位や位置がずれた状態で撮影を行うと、得られた画像同士の表示位置や向きを一致させることが困難になる。
【０００６】
また、Ｘ線ＣＴ装置の撮影速度や画像処理の速度が向上したことで大容量のボリュームデータを扱うことが可能となり、撮影範囲を広げることが可能となってきている。しかしながら、撮影範囲が広範になると部分的なずれが生じる場合がある。例えば、患者の全身を撮影した場合、重ね合わせて表示する複数の画像のうち、胸の位置は一致しているが腰がねじれてしまったため腰の位置や向きがずれていたり、肩の位置は一致しているが首の角度が異なっていたりする場合がある。このような場合に、ボリュームデータ全体を１つのデータとして扱って、画像全体の位置や向きを変更して複数の画像の位置を合わせようとしても、部分的な位置ずれを修正することは困難である。その結果、人体の部分的な動きに対応させて複数の画像の表示位置や向きを一致させることが困難であった。
【０００７】
また、複数の画像のうち目的の部位の表示位置を一致させようとして画像全体の位置や向きを変更した場合、その目的の部位の表示位置を一致させることができても、周囲の部位については表示位置がずれてしまう場合がある。例えば血管の走行を観察する場合など、広範囲に亘る部位を観察対象とする場合には、部分的に表示位置や向きを一致させることができても、広範囲に亘る部位の表示位置を一致させることは困難である。
【０００８】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、複数の画像を重ねて表示する場合に、複数の画像に部分的な位置ずれがあっても、画像同士の位置合わせを容易にすることが可能な医用画像処理装置、医用画像処理プログラム、及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変更する画像処理手段と、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置である。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、コンピュータに、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変える画像処理機能と、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラムである。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変えるステップと、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示するステップと、を含むことを特徴とする医用画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、画像の向き又は位置を部分的に変更して表示することにより、患者の部分的な体位の違い、動き又は病変などにかかわらず、複数の画像の表示位置や向きを一致させることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（構成）
この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
画像記憶部３には、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、又は超音波診断装置などの医用画像診断装置（図示しない）によって収集されたボリュームデータ（ボクセルデータ）が記憶されている。ボリュームデータには、例えばヘッダデータとして医用画像診断装置名、患者の識別情報（患者ＩＤなど）、患者の氏名、画像番号、撮影年月日、撮影時刻、撮影位置、生年月日、性別、撮影体位、撮影部位などが付加されている。そして、画像を表示する場合、操作部７を用いて例えば患者ＩＤや患者の氏名などを入力することで読み出し可能となっている。
【００１５】
画像処理部２は、記憶部３から取得したボリュームデータに対して、所定の画像処理方法をそのボリュームデータに施すことにより画像データを生成し、その画像データを表示制御部５に出力する。画像処理部２は、例えばボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理、又は、ＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理などの画像処理をボリュームデータに施すことにより、ボリュームレンダリング画像データ（以下、「ＶＲ画像データ」と称する場合がある）、ＭＰＲ画像データ、ＭＩＰ画像データ、又はＭｉｎＩＰ画像データなどを生成する。
【００１６】
ボリュームレンダリングは、ボリュームデータに対して所定の視線方向（投影光線の投影方向）を決めて、任意の視点から光線追跡処理を行い、視線上のボクセル値（輝度値等）の積分値や重み付き累積加算値を投影面上の画像ピクセルに出力することによって、臓器等を立体的に抽出してＶＲ画像データを作成する処理である。
【００１７】
ＭＰＲ処理は、ボリュームデータを切断する任意の平面（切断平面）の画像データを求める処理である。ＭＩＰ処理は、投影光線によって貫かれた各ボクセル値から最大値を計算し、得られた最大値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。また、ＭｉｎＩＰ処理は、各ボクセル値から最小値を計算し、得られた最小値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。
【００１８】
また、ＭＰＲ画像を用いる診断では、厚み方向に複数のＭＰＲ画像を加算して平均することによって厚み付きＭＰＲ画像データを作成し、その厚み付きＭＰＲ画像を参照して診断を行う場合もある。
【００１９】
表示制御部５は、画像処理部２によって生成されたＶＲ画像データやＭＰＲ画像データなどを受けてＶＲ画像やＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。複数の画像データが操作部７によって制御部４を介して指定された場合、表示制御部５は複数のＶＲ画像データを画像処理部２から受けて、複数のＶＲ画像を重ねて表示部６に表示させる。例えば、同じ患者の術前と術後とで得られたＶＲ画像を重ねて表示することで両画像の比較が行われる。
【００２０】
ここで、重ね合わせる画像の１例について図２を参照して説明する。図２は重ね合わせる画像の１例を示す模式図である。ボリュームデータＡとボリュームデータＢは、患者の全身を撮影することで得られたデータである。例えば、ボリュームデータＡが術前に撮影されたデータであり、ボリュームデータＢが術後に撮影されたデータである。ここでは図２に示すようなボリュームデータＡとボリュームデータＢとを重ね合わせる場合について説明する。
【００２１】
表示制御部５はボリュームデータＡに基づく画像とボリュームデータＢに基づく画像とを重ねて表示部６に表示させる。例えば、画像処理部２にてボリュームレンダリングが実行されることで、ＶＲ画像データＡとＶＲ画像データＢが作成され、それらが重ねて表示部６に表示される。
【００２２】
この表示の１例について図３を参照して説明する。図３は画像の表示例を示す画面の図である。表示制御部５は画像処理部２からＶＲ画像データＡとＶＲ画像データＢとを受けると、表示部６のモニタ画面６ａ上にＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示させる。図３では、便宜的にＶＲ画像Ａを破線で描画し、ＶＲ画像Ｂを実線で描画している。この実施形態ではＶＲ画像同士を重ね合わせる例について説明するが、ＶＲ画像に限らず、ＭＩＰ画像やＭｉｎＩＰ画像などを重ね合わせて表示しても良い。
【００２３】
操作者は表示部６に表示させる画像を選択することができる。例えば、表示部６のモニタ画面６ａ上に表示画像の選択欄を表示させ、操作者が操作部７を用いて合成画像を選択（クリックなど）すると、表示制御部５はＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示部６に表示させる。また、操作者によってデータＡ又はデータＢが選択されると、表示制御部５は選択されたＶＲ画像を表示部６に表示させる。このように、この実施形態に係る医用画像処理装置１では、選択された複数のＶＲ画像を重ねて表示部６に表示しても良く、また、１つのＶＲ画像を表示部６に表示しても良い。
【００２４】
また、表示制御部５はＶＲ画像Ａ、Ｂ上に、ボリュームデータの分割位置を指定するための分割線Ｌを予め設定された位置（初期設定の位置）に表示させる。画像処理部２は、分割線Ｌによって指定された位置のＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。
【００２５】
操作者はＭＰＲ処理の対象となるデータを選択することができる。例えば、表示部６のモニタ画面６ａ上にＭＰＲ画像の選択欄を表示させ、操作者が操作部７を用いてデータＢを選択すると、画像処理部２はボリュームデータＢに対してＭＰＲ処理を施すことによりＭＰＲ画像データを作成する。表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。以下、ボリュームデータＢのＭＰＲ画像を表示部６に表示する場合について説明するが、ボリュームデータＡのＭＰＲ画像を表示部６に表示しても良い。
【００２６】
図３に示す例においては、互いに直交する３つの断面に沿ったＭＰＲ画像が表示部６に表示されている。ＭＰＲ画像１３は分割線Ｌに沿った断面のＭＰＲ画像であり、ＭＰＲ画像１１及びＭＰＲ画像１２は分割線Ｌに直交する方向に沿った断面のＭＰＲ画像である。例えば、ＭＰＲ画像１１がコロナル像に相当し、ＭＰＲ画像１２がサジタル像に相当し、ＭＰＲ画像１３がアキシャル像に相当する。
【００２７】
操作者が操作部７を用いて分割線Ｌを任意の位置に設定することができる。例えば、図３に示す分割線Ｌ２のように、ＶＲ画像Ｂに対して斜めに設定しても良い。このように斜めの分割線Ｌ２が設定されても、その分割線Ｌ２に沿ったＭＰＲ画像と、その分割線Ｌ２に直交する方向のＭＰＲ画像が画像処理部２によって作成されて表示部６に表示されることになる。
【００２８】
また、画像処理部２は操作者が指定した分割線を境界としてボリュームデータを複数の領域に分割し、分割後の各領域のデータに対して所定の視線方向に沿ってボリュームレンダリングなどを施すことでＶＲ画像データなどを生成する。なお、画像処理部２は記憶部３に記憶されている原画像データの書き換えを行わず、位置合わせ用のデータ（以下、「マスクデータ」と称する場合がある）を複数の領域に分割し、分割後の各領域のデータに対して所定の画像処理を施すことでＶＲ画像データなどを生成する。
【００２９】
ここで、ボリュームデータの分割処理について図４を参照して説明する。図４は、ボリュームデータの分割位置を指定する際の画面の図である。図３と同様にＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとが重畳されて表示部６に表示されている状態で、表示制御部５は分割線Ｌを表示させる。この分割線Ｌは操作部４を用いることで任意の位置に移動させたり、任意の方向に向きを変えたりすることができる。図３と同様にＭＰＲ画像１３がこの分割線Ｌに沿った画像となっている。操作者は操作部４を用いて分割線Ｌを所望の位置に移動させて分割する位置を指定する。分割線Ｌに沿ったＭＰＲ画像１３をモニタ画面６ａに表示させることで、操作者はそのＭＰＲ画像１３を観察しながら分割する位置を指定することができる。分割位置が決まったら、モニタ画面６ａ上に表示されている分割断面位置の「設定」ボタンを操作部７で指定（マウスでクリック）することで、分割線Ｌが表示されている位置が分割位置に設定される。
【００３０】
また、分割線を複数の位置に設定してボリュームデータ全体を複数の領域に分割しても良い。複数の領域に分割する１例について図５を参照して説明する。図５は分割した各領域を示す模式図である。分割線を複数の位置に設定する場合、例えば図５に示す模式図のようにボリュームデータＢ全体を領域１〜領域５に分割しても良い。図５に示す例では、領域１は患者の頭部を含み、領域２は胸部と腹部を含み、領域３は腰部を含み、領域４は左脚部を含み、領域５は右脚部を含むようにボリュームデータＢが分割されている。ボリュームデータを複数の領域に分割する場合、制御部４によって各領域を示す情報に番号が付され、各領域を示す情報は記憶部（図示しない）に記憶される。
【００３１】
分割位置の設定が終了すると、各領域に含まれる個々の画像を独立して任意の方向に回転させたり、任意の方向に移動させたりすることが可能となる。ここで、画像の移動又は回転について図６を参照して説明する。図６は部分的に画像を移動又は回転させる際の画面の図である。図６に示すように、表示制御部５はモニタ画面６ａ上に操作対象となっている領域を囲むマークＭ（枠）を表示させる。このマークＭによって囲まれた領域が操作対象の部位となっており、操作者は操作部７を用いてそのマークＭ内の画像を独立して回転させたり、移動させたりすることができる。図６に示す例では、領域１（頭部）を囲むマークＭ（枠）が表示部６に表示されているため、領域１内の画像を独立して回転させたり移動させたりすることが可能となっている。ボリュームデータを複数の領域に分割した場合、各領域に番号が付されて各領域を示す情報が記憶部（図示しない）に記憶されているため、表示制御部５はその記憶部から領域１を示す情報を読み込み、その領域１を囲むマークＭを表示部６に表示させる。
【００３２】
例えば、操作部７でモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にそのＭＰＲ像１３を所望の角度、回転させる。画像処理部２は操作部７から回転方向と回転量（角度）を示す情報を受けて、その角度分傾けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことにより、領域１について回転させられたＶＲ画像データを作成する。表示制御部５はその回転させられたＶＲ画像を表示部６に表示させる。これにより、領域１内の画像は操作者によって指定された角度の分、回転させられることになる。図６に示す例においては、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとでは頭部の向きがずれているため、一方のＶＲ画像（この実施形態ではＶＲ画像Ｂ）の頭部の画像を回転させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と位置や向きを一致させることが可能となる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定可能となっている。つまり、操作者が任意に指定した回転軸を中心として領域１内の画像を回転させることが可能である。
【００３３】
また、操作者が操作部７を用いてマークＭ内の画像を移動させると、表示制御部５はその移動量に応じてマークＭ内の画像を独立して移動させて表示部６に表示させる。例えば、ＶＲ画像Ａの頭部とＶＲ画像Ｂの頭部の位置がずれている場合、一方のＶＲ画像（この実施形態ではＶＲ画像Ｂ）の頭部の画像を独立して移動させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と表示位置を一致させることが可能となる。
【００３４】
以上のように、領域１内の画像（頭部の画像）のみを回転又は移動させることにより、ＶＲ画像Ｂの他の部分の画像は回転又は移動させられることがないため、領域１内の画像の向き又は位置を一致させたことに起因して、他の部分の画像の向きや位置がずれてしまうことがない。つまり、ＶＲ画像を部分的に独立して回転又は移動させることにより、他の部分の画像の向きや位置をずらさず、部分的に画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００３５】
領域１内の画像の回転又は移動を終了させる場合は、例えば操作部７を用いて終了の指示を医用画像処理装置に与える。領域１以外の領域に含まれる画像を回転させたり、移動させたりする場合は、分割線Ｌによって再び所望の領域を指定し、その指定した領域に含まれる画像を回転させたり移動させたりする。
【００３６】
また、ボリュームデータ全体を複数の領域に分割した場合は、領域１内の画像の回転又は移動を終了させると、表示制御部２は次の領域を囲むマークを表示部６に表示させる。このとき表示制御部５は、各領域を示す情報が記憶されている記憶部（図示しない）から次の領域（領域２）を示す情報を読み込み、領域２を囲むマークＭを表示部６に表示させる。例えば、図５に示すように、表示制御部５は、胸部及び腹部を含む領域２を囲むマークＭを表示部６に表示させる。そして、領域１内の画像の回転又は移動と同様に、領域２内の画像を独立して回転又は移動させることが可能となる。領域２内の画像の回転又は移動を終了させると、順次、次の領域３、領域４、及び領域５内の画像の回転又は移動が可能となり、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転又は移動させることが可能となる。これにより、画像の部分的なずれを修正して、複数の画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００３７】
なお、特許文献１（特開平１０−１３７１９０号公報）に記載の発明のように、分割後の各領域に含まれる画像の位置を半自動的に一致させても良い。
【００３８】
また、操作部７は、マウスやキーボードやポインティングデバイスなどで構成されている。制御部４は医用画像処理装置１の各部に接続され、医用画像処理装置１の全体の動作を制御する。
【００３９】
また、画像処理部２は図示しない記憶部に記憶されている画像処理プログラムを読み込むことにより、上述したボリュームレンダリングなどの画像処理や分割処理などの機能を実行する。
【００４０】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置による一連の動作について図７を参照して説明する。図７は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
（ステップＳ０１）
ステップＳ０１では、操作者が操作部７を用いて所望の画像データを指定する。例えば、操作部７を用いて画像データの識別情報（患者ＩＤなど）を入力することで、所望の画像データを指定する。ここでは複数の画像を重ね合わせて表示するため、複数の画像データを指定する。
【００４２】
（ステップＳ０２）
ステップＳ０２では、画像処理部２がステップＳ０１で指定された画像データ（ボリュームデータ）を画像記憶部３から取得し、そのボリュームデータに対して所定の画像処理を施すことにより画像データを作成する。表示制御部５は画像処理部２で作成された画像データに基づく画像を表示部６に表示させる。
【００４３】
例えば、図２の模式図に示すボリュームデータＡとボリュームデータＢがステップＳ０１で指定された場合、画像処理部２はボリュームデータＡとボリュームデータＢに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。表示制御部５は、画像処理部２にて作成されたＶＲ画像Ａ、Ｂを表示部６に表示させる。
【００４４】
ここで、複数の画像の表示の１例を図３に示す。同図に示すように、表示制御部５はＶＲ画像Ａ（破線）とＶＲ画像Ｂ（実線）とを重ねて表示部６に表示させる。なお、図３に示す例においては、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示したが、ＶＲ画像Ａのみ、又はＶＲ画像Ｂのみを表示しても良い。
【００４５】
（ステップＳ０３）
次に、ステップＳ０３では、操作者が操作部４を用いて回転又は移動させる画像を選択する。例えば、操作部４（マウス）によってモニタ画面６ａ上に表示されているＶＲ画像をクリックすることで画像を選択することができる。以下、ＶＲ画像Ｂが選択された場合について説明するが、ＶＲ画像Ａを選択しても良く、ＶＲ画像Ａが選択された場合もＶＲ画像Ｂが選択された場合と同じ処理が実行されることになる。
【００４６】
（ステップＳ０４）
ステップＳ０４では、画像処理部２が、ステップＳ０３で選択されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことにより、所定の断面におけるＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。例えば、図３に示すように、表示制御部５はＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂを表示部６に表示させるとともに、ボリュームデータの分割位置を指定するための分割線Ｌを予め設定された位置（初期設定の位置）に表示させる。画像処理部２は、選択されたボリュームデータＢについて、分割線Ｌの位置におけるＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。
【００４７】
図３に示す例においては、互いに直交する２つの断面に沿ったＭＰＲ画像１１、１２、１３が画像処理部２にて作成されて表示部６に表示されている。ＭＰＲ画像１３は分割線Ｌに沿った断面の画像であり、ＭＰＲ画像１１及びＭＰＲ画像１２は分割線Ｌに直交する方向に沿った断面のＭＰＲ画像である。
【００４８】
（ステップＳ０５、Ｓ０８）
分割線Ｌは任意の位置に設定することができる。例えば、操作者が操作部７を用いて分割線Ｌを移動させ、所望の位置に設定する。このように分割線Ｌを移動させることで、ＭＰＲ画像を作成する断面の位置を指定する（ステップＳ０５）。ＭＰＲ画像を作成する断面の位置が変更されると、画像処理部２は新たに指定された断面のＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。例えば、図３に示す分割線Ｌ２に沿った断面のＭＰＲ画像と、分割線Ｌ２に直交する方向のＭＰＲ画像が画像処理部２によって作成されて表示部６に表示されることになる。
【００４９】
（ステップＳ０６、Ｓ０８）
また、操作部７を用いてモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にＭＰＲ画像１３を所望の角度、回転させると（ステップＳ０６）、画像処理部２はその回転角度に応じて視線方向を変えてボリュームレンダリングを施すことにより新たなＶＲ画像データを作成する。表示制御部５は新たに作成されたＶＲ画像データを表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。これにより、ＶＲ画像Ｂ全体が回転させられることになる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定可能となっている。つまり、操作者が任意に指定した回転軸を中心としてＶＲ画像Ｂ全体を回転させることが可能である。
【００５０】
（ステップＳ０７、Ｓ０８）
また、操作部７を用いてＶＲ画像Ｂを任意の方向に移動させると（ステップＳ０６）、表示制御部５は操作部７の指示に従ってＶＲ画像Ｂ全体を指示された方向に移動させて表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。
【００５１】
以上のように、ステップＳ０５〜ステップＳ０８によって、ＶＲ画像Ｂ全体を回転させたり平行移動させたりして、２つの画像の位置や向きを調整することができる。この段階では、ＶＲ画像全体を回転させたり移動させたりしているだけなので、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとが部分的にずれている場合は、その部分的な位置ずれを修正することは困難である。図３に示す例では、腰部や脚部の位置や角度がずれているため、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの全体の位置を一致させることは困難である。そこで、部分的にＶＲ画像Ａ、Ｂを回転させたり移動させたりすることにより、部分的な位置ずれを修正してＶＲ画像Ａ、Ｂの全体の位置や向きを一致させる。以下、部分的な位置ずれを修正するための処理について説明する。
【００５２】
（ステップＳ０９、Ｓ１０、Ｓ１１）
ボリュームデータを複数の領域に分割して部分的なずれを修正する場合（ステップＳ０９、Ｙｅｓ）、図４に示すように、分割線Ｌによって分割する位置を指定する。このとき、現在表示しているＭＰＲ画像の断面位置（分割位置）を変更する場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、操作者は操作部７を用いて分割線Ｌを移動させることで分割位置を変更する（ステップＳ０５）。分割線Ｌに沿ったＭＰＲ画像１３をモニタ画面６ａに表示させることで、操作者はそのＭＰＲ画像１３を観察しながら分割する位置を指定することができる。分割位置が決まったら、モニタ画面６ａ上に表示されている分割断面位置の「設定」ボタンを操作部７で指定（クリック）することで、分割線Ｌが表示されている位置が分割位置に設定される。
【００５３】
分割位置を変更しない場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、又は新たに分割位置を設定した場合、画像処理部２は分割線Ｌによって指定された位置でボリュームデータ（マスクデータ）を分割する（ステップＳ１１）。
【００５４】
また、分割線を複数の位置に設定して、図５に示すようにボリュームデータＢ全体を複数の領域（領域１〜領域５）に分割しても良い。このようにボリュームデータを複数の領域に分割する場合、制御部４によって各領域を示す情報に番号が付され、各領域を示す情報は記憶部（図示しない）に記憶される。
【００５５】
分割位置の設定が終了すると、分割された領域に含まれる画像を独立して任意の方向に回転させたり、任意の方向に移動させたりすることが可能となる。図６に示すように、表示制御部５はモニタ画面６ａ上に操作対象となっている領域を囲むマークＭ（枠）を表示させる。操作者は操作部７を用いてそのマークＭ内の画像を独立して回転させたり、移動させたりすることができる。図６に示す例では、領域１（頭部）を囲むマークＭが表示部６に表示されているため、領域１内の画像を回転させたり移動させたりすることが可能となっている。
【００５６】
（ステップＳ１３、Ｓ１５）
領域１内の画像を回転させる場合、操作者は操作部７を用いてモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にそのＭＰＲ画像１３を所望の角度、回転させる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定することできる。画像処理部２は操作部４から回転方向と回転角度を示す情報を受けて、その角度分傾きえた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことにより、領域１について回転させられたＶＲ画像データを作成する。表示制御部５はその回転させられたＶＲ画像を表示部６に表示させる。これにより、領域１内の画像は操作者によって指定された角度の分、独立して回転させられることになる。図６に示す例では、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとでは頭部の向きがずれているため、例えばＶＲ画像Ｂの頭部の画像を回転させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と位置や向きを一致させることが可能となる。
【００５７】
（ステップＳ１４、Ｓ１５）
また、操作者が操作部４を用いてマークＭ内の画像を移動させると、表示制御部５はその移動量に応じてマークＭ内の画像を移動させて表示部６に表示させる。なお、操作者が操作部４を用いてＭＰＲ画像１１などを指定し、指定したＭＰＲ画像１１など移動させてもマークＭ内の画像を移動させることができる。つまり、ＭＰＲ画像１１などの移動量に応じて表示制御部５はマークＭ内の画像を移動させて表示部６に表示させる。
【００５８】
以上のように、領域１内の画像（頭部の画像）を独立して回転又は移動させることにより、ＶＲ画像Ｂの他の部分の画像の向きや位置をずらさずに、部分的に画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００５９】
そして、領域１以外の領域に含まれる画像を独立して回転させたり移動させたりする場合は、ステップＳ０９に戻って再び分割線Ｌによって所望の領域を指定し、その指定した領域に含まれる画像を回転させたり移動させたりする。このようにステップＳ０９からステップＳ１５の処理を繰り返すことにより、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転させたり移動させたりしてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させる。
【００６０】
また、ボリュームデータ全体を複数の領域に分割した場合は、領域１内の画像の回転又は移動を終了させると、次の操作対象となっている画像の回転又は移動を実行する。領域１内の画像の回転又は移動が終了すると、表示制御部５は次の領域を囲むマークを表示部６に表示させる。例えば、図５に示すように、領域１の次に領域２内の画像が操作対象となり、順次、領域３、領域４、及び領域５内の画像が操作対象となって、それぞれ独立して移動させたり回転させたりすることが可能となる。
【００６１】
例えば、図５に示すように、領域３内に含まれる腰部の画像を左側（矢印の方向）に独立して移動させることで、腰部についてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させることができる。また、領域４内に含まれる左脚部の画像を独立して回転させることで、左脚部についてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させることができる。このとき、回転軸Ｏ２を中心として領域４内に含まれる画像を回転させる。この回転軸Ｏ２の位置についても、操作者が任意に設定することができる。
【００６２】
このように、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転させたり移動させたりして各領域に含まれる画像をＶＲ画像Ａに一致させることが可能となる。そのことにより、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの位置と向きを全体的に一致させることが可能となり、両画像の比較が容易になる。
【００６３】
以上のように、この実施形態に係る医用画像処理装置によると、画像を部分的に独立して回転させたり移動させたりすることで、複数の画像の表示位置と向きを一致させることが可能となる。これにより、患者の全身を撮影した場合など、撮影範囲が広い画像同士であっても全体像を一致させることが可能となる。また、患者の複雑な動きにも対応して複数の画像の表示位置と向きを一致させることが可能となる。
【００６４】
なお、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを異なる濃度で表示部６に表示しても良い。これにより、両画像を重ねて表示した場合であってもＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを区別して認識することが可能となる。
【００６５】
また、この実施形態に係る医用画像処理装置は、複数の画像の位置合わせを行う以外に、視線方向に対して手前側に存在する画像を除去する処理に利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】重ね合わせる画像の１例を示す模式図である。
【図３】画像の表示例を示す画面の図である。
【図４】ボリュームデータの分割位置を指定する際の画面の図である。
【図５】分割した各領域を示す模式図である。
【図６】部分的に画像を移動又は回転させる際の画面の図である。
【図７】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１ 医用画像処理装置
２ 画像処理部
３ 画像記憶部
４ 制御部
５ 表示制御部
６ 表示部
７ 操作部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置によって収集された画像同士を重ね合わせて表示するための処理を行う医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像を用いた診断では、例えば異なる時期に撮影された画像を比較するために複数の画像を重ね合わせて表示することが行われる。このように複数の画像を比較するためには、画像同士の表示位置及び向きを一致させる必要がある。２次元画像同士の比較や重ね合わせでは、画像同士の位置合わせは困難ではないが、３次元画像同士の位置や向きを一致させることは煩雑な作業になる。
【０００３】
従来においては、操作者は手動で複数の画像を回転させたり移動させたりすることにより表示位置や向きを一致させたり、簡易的に位置合わせを行ったりしていた（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３７１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術における画像の位置合わせの方法によると、ボリュームデータ（ボクセルデータ）全体を１つのデータとして扱っているため、部分的な位置合わせが困難である。撮影を複数回行う場合、前回の撮影時における患者の位置と、今回の撮影時における患者の位置とを全く一致させて撮影を行うことは困難であり、患者の体位や位置がずれた状態で撮影を行うと、得られた画像同士の表示位置や向きを一致させることが困難になる。
【０００６】
また、Ｘ線ＣＴ装置の撮影速度や画像処理の速度が向上したことで大容量のボリュームデータを扱うことが可能となり、撮影範囲を広げることが可能となってきている。しかしながら、撮影範囲が広範になると部分的なずれが生じる場合がある。例えば、患者の全身を撮影した場合、重ね合わせて表示する複数の画像のうち、胸の位置は一致しているが腰がねじれてしまったため腰の位置や向きがずれていたり、肩の位置は一致しているが首の角度が異なっていたりする場合がある。このような場合に、ボリュームデータ全体を１つのデータとして扱って、画像全体の位置や向きを変更して複数の画像の位置を合わせようとしても、部分的な位置ずれを修正することは困難である。その結果、人体の部分的な動きに対応させて複数の画像の表示位置や向きを一致させることが困難であった。
【０００７】
また、複数の画像のうち目的の部位の表示位置を一致させようとして画像全体の位置や向きを変更した場合、その目的の部位の表示位置を一致させることができても、周囲の部位については表示位置がずれてしまう場合がある。例えば血管の走行を観察する場合など、広範囲に亘る部位を観察対象とする場合には、部分的に表示位置や向きを一致させることができても、広範囲に亘る部位の表示位置を一致させることは困難である。
【０００８】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、複数の画像を重ねて表示する場合に、複数の画像に部分的な位置ずれがあっても、画像同士の位置合わせを容易にすることが可能な医用画像処理装置、医用画像処理プログラム、及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変更する画像処理手段と、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置である。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、コンピュータに、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変える画像処理機能と、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラムである。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変えるステップと、前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示するステップと、を含むことを特徴とする医用画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、画像の向き又は位置を部分的に変更して表示することにより、患者の部分的な体位の違い、動き又は病変などにかかわらず、複数の画像の表示位置や向きを一致させることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（構成）
この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
画像記憶部３には、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、又は超音波診断装置などの医用画像診断装置（図示しない）によって収集されたボリュームデータ（ボクセルデータ）が記憶されている。ボリュームデータには、例えばヘッダデータとして医用画像診断装置名、患者の識別情報（患者ＩＤなど）、患者の氏名、画像番号、撮影年月日、撮影時刻、撮影位置、生年月日、性別、撮影体位、撮影部位などが付加されている。そして、画像を表示する場合、操作部７を用いて例えば患者ＩＤや患者の氏名などを入力することで読み出し可能となっている。
【００１５】
画像処理部２は、記憶部３から取得したボリュームデータに対して、所定の画像処理方法をそのボリュームデータに施すことにより画像データを生成し、その画像データを表示制御部５に出力する。画像処理部２は、例えばボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理、又は、ＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理などの画像処理をボリュームデータに施すことにより、ボリュームレンダリング画像データ（以下、「ＶＲ画像データ」と称する場合がある）、ＭＰＲ画像データ、ＭＩＰ画像データ、又はＭｉｎＩＰ画像データなどを生成する。
【００１６】
ボリュームレンダリングは、ボリュームデータに対して所定の視線方向（投影光線の投影方向）を決めて、任意の視点から光線追跡処理を行い、視線上のボクセル値（輝度値等）の積分値や重み付き累積加算値を投影面上の画像ピクセルに出力することによって、臓器等を立体的に抽出してＶＲ画像データを作成する処理である。
【００１７】
ＭＰＲ処理は、ボリュームデータを切断する任意の平面（切断平面）の画像データを求める処理である。ＭＩＰ処理は、投影光線によって貫かれた各ボクセル値から最大値を計算し、得られた最大値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。また、ＭｉｎＩＰ処理は、各ボクセル値から最小値を計算し、得られた最小値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。
【００１８】
また、ＭＰＲ画像を用いる診断では、厚み方向に複数のＭＰＲ画像を加算して平均することによって厚み付きＭＰＲ画像データを作成し、その厚み付きＭＰＲ画像を参照して診断を行う場合もある。
【００１９】
表示制御部５は、画像処理部２によって生成されたＶＲ画像データやＭＰＲ画像データなどを受けてＶＲ画像やＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。複数の画像データが操作部７によって制御部４を介して指定された場合、表示制御部５は複数のＶＲ画像データを画像処理部２から受けて、複数のＶＲ画像を重ねて表示部６に表示させる。例えば、同じ患者の術前と術後とで得られたＶＲ画像を重ねて表示することで両画像の比較が行われる。
【００２０】
ここで、重ね合わせる画像の１例について図２を参照して説明する。図２は重ね合わせる画像の１例を示す模式図である。ボリュームデータＡとボリュームデータＢは、患者の全身を撮影することで得られたデータである。例えば、ボリュームデータＡが術前に撮影されたデータであり、ボリュームデータＢが術後に撮影されたデータである。ここでは図２に示すようなボリュームデータＡとボリュームデータＢとを重ね合わせる場合について説明する。
【００２１】
表示制御部５はボリュームデータＡに基づく画像とボリュームデータＢに基づく画像とを重ねて表示部６に表示させる。例えば、画像処理部２にてボリュームレンダリングが実行されることで、ＶＲ画像データＡとＶＲ画像データＢが作成され、それらが重ねて表示部６に表示される。
【００２２】
この表示の１例について図３を参照して説明する。図３は画像の表示例を示す画面の図である。表示制御部５は画像処理部２からＶＲ画像データＡとＶＲ画像データＢとを受けると、表示部６のモニタ画面６ａ上にＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示させる。図３では、便宜的にＶＲ画像Ａを破線で描画し、ＶＲ画像Ｂを実線で描画している。この実施形態ではＶＲ画像同士を重ね合わせる例について説明するが、ＶＲ画像に限らず、ＭＩＰ画像やＭｉｎＩＰ画像などを重ね合わせて表示しても良い。
【００２３】
操作者は表示部６に表示させる画像を選択することができる。例えば、表示部６のモニタ画面６ａ上に表示画像の選択欄を表示させ、操作者が操作部７を用いて合成画像を選択（クリックなど）すると、表示制御部５はＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示部６に表示させる。また、操作者によってデータＡ又はデータＢが選択されると、表示制御部５は選択されたＶＲ画像を表示部６に表示させる。このように、この実施形態に係る医用画像処理装置１では、選択された複数のＶＲ画像を重ねて表示部６に表示しても良く、また、１つのＶＲ画像を表示部６に表示しても良い。
【００２４】
また、表示制御部５はＶＲ画像Ａ、Ｂ上に、ボリュームデータの分割位置を指定するための分割線Ｌを予め設定された位置（初期設定の位置）に表示させる。画像処理部２は、分割線Ｌによって指定された位置のＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。
【００２５】
操作者はＭＰＲ処理の対象となるデータを選択することができる。例えば、表示部６のモニタ画面６ａ上にＭＰＲ画像の選択欄を表示させ、操作者が操作部７を用いてデータＢを選択すると、画像処理部２はボリュームデータＢに対してＭＰＲ処理を施すことによりＭＰＲ画像データを作成する。表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。以下、ボリュームデータＢのＭＰＲ画像を表示部６に表示する場合について説明するが、ボリュームデータＡのＭＰＲ画像を表示部６に表示しても良い。
【００２６】
図３に示す例においては、互いに直交する３つの断面に沿ったＭＰＲ画像が表示部６に表示されている。ＭＰＲ画像１３は分割線Ｌに沿った断面のＭＰＲ画像であり、ＭＰＲ画像１１及びＭＰＲ画像１２は分割線Ｌに直交する方向に沿った断面のＭＰＲ画像である。例えば、ＭＰＲ画像１１がコロナル像に相当し、ＭＰＲ画像１２がサジタル像に相当し、ＭＰＲ画像１３がアキシャル像に相当する。
【００２７】
操作者が操作部７を用いて分割線Ｌを任意の位置に設定することができる。例えば、図３に示す分割線Ｌ２のように、ＶＲ画像Ｂに対して斜めに設定しても良い。このように斜めの分割線Ｌ２が設定されても、その分割線Ｌ２に沿ったＭＰＲ画像と、その分割線Ｌ２に直交する方向のＭＰＲ画像が画像処理部２によって作成されて表示部６に表示されることになる。
【００２８】
また、画像処理部２は操作者が指定した分割線を境界としてボリュームデータを複数の領域に分割し、分割後の各領域のデータに対して所定の視線方向に沿ってボリュームレンダリングなどを施すことでＶＲ画像データなどを生成する。なお、画像処理部２は記憶部３に記憶されている原画像データの書き換えを行わず、位置合わせ用のデータ（以下、「マスクデータ」と称する場合がある）を複数の領域に分割し、分割後の各領域のデータに対して所定の画像処理を施すことでＶＲ画像データなどを生成する。
【００２９】
ここで、ボリュームデータの分割処理について図４を参照して説明する。図４は、ボリュームデータの分割位置を指定する際の画面の図である。図３と同様にＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとが重畳されて表示部６に表示されている状態で、表示制御部５は分割線Ｌを表示させる。この分割線Ｌは操作部４を用いることで任意の位置に移動させたり、任意の方向に向きを変えたりすることができる。図３と同様にＭＰＲ画像１３がこの分割線Ｌに沿った画像となっている。操作者は操作部４を用いて分割線Ｌを所望の位置に移動させて分割する位置を指定する。分割線Ｌに沿ったＭＰＲ画像１３をモニタ画面６ａに表示させることで、操作者はそのＭＰＲ画像１３を観察しながら分割する位置を指定することができる。分割位置が決まったら、モニタ画面６ａ上に表示されている分割断面位置の「設定」ボタンを操作部７で指定（マウスでクリック）することで、分割線Ｌが表示されている位置が分割位置に設定される。
【００３０】
また、分割線を複数の位置に設定してボリュームデータ全体を複数の領域に分割しても良い。複数の領域に分割する１例について図５を参照して説明する。図５は分割した各領域を示す模式図である。分割線を複数の位置に設定する場合、例えば図５に示す模式図のようにボリュームデータＢ全体を領域１〜領域５に分割しても良い。図５に示す例では、領域１は患者の頭部を含み、領域２は胸部と腹部を含み、領域３は腰部を含み、領域４は左脚部を含み、領域５は右脚部を含むようにボリュームデータＢが分割されている。ボリュームデータを複数の領域に分割する場合、制御部４によって各領域を示す情報に番号が付され、各領域を示す情報は記憶部（図示しない）に記憶される。
【００３１】
分割位置の設定が終了すると、各領域に含まれる個々の画像を独立して任意の方向に回転させたり、任意の方向に移動させたりすることが可能となる。ここで、画像の移動又は回転について図６を参照して説明する。図６は部分的に画像を移動又は回転させる際の画面の図である。図６に示すように、表示制御部５はモニタ画面６ａ上に操作対象となっている領域を囲むマークＭ（枠）を表示させる。このマークＭによって囲まれた領域が操作対象の部位となっており、操作者は操作部７を用いてそのマークＭ内の画像を独立して回転させたり、移動させたりすることができる。図６に示す例では、領域１（頭部）を囲むマークＭ（枠）が表示部６に表示されているため、領域１内の画像を独立して回転させたり移動させたりすることが可能となっている。ボリュームデータを複数の領域に分割した場合、各領域に番号が付されて各領域を示す情報が記憶部（図示しない）に記憶されているため、表示制御部５はその記憶部から領域１を示す情報を読み込み、その領域１を囲むマークＭを表示部６に表示させる。
【００３２】
例えば、操作部７でモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にそのＭＰＲ像１３を所望の角度、回転させる。画像処理部２は操作部７から回転方向と回転量（角度）を示す情報を受けて、その角度分傾けた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことにより、領域１について回転させられたＶＲ画像データを作成する。表示制御部５はその回転させられたＶＲ画像を表示部６に表示させる。これにより、領域１内の画像は操作者によって指定された角度の分、回転させられることになる。図６に示す例においては、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとでは頭部の向きがずれているため、一方のＶＲ画像（この実施形態ではＶＲ画像Ｂ）の頭部の画像を回転させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と位置や向きを一致させることが可能となる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定可能となっている。つまり、操作者が任意に指定した回転軸を中心として領域１内の画像を回転させることが可能である。
【００３３】
また、操作者が操作部７を用いてマークＭ内の画像を移動させると、表示制御部５はその移動量に応じてマークＭ内の画像を独立して移動させて表示部６に表示させる。例えば、ＶＲ画像Ａの頭部とＶＲ画像Ｂの頭部の位置がずれている場合、一方のＶＲ画像（この実施形態ではＶＲ画像Ｂ）の頭部の画像を独立して移動させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と表示位置を一致させることが可能となる。
【００３４】
以上のように、領域１内の画像（頭部の画像）のみを回転又は移動させることにより、ＶＲ画像Ｂの他の部分の画像は回転又は移動させられることがないため、領域１内の画像の向き又は位置を一致させたことに起因して、他の部分の画像の向きや位置がずれてしまうことがない。つまり、ＶＲ画像を部分的に独立して回転又は移動させることにより、他の部分の画像の向きや位置をずらさず、部分的に画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００３５】
領域１内の画像の回転又は移動を終了させる場合は、例えば操作部７を用いて終了の指示を医用画像処理装置に与える。領域１以外の領域に含まれる画像を回転させたり、移動させたりする場合は、分割線Ｌによって再び所望の領域を指定し、その指定した領域に含まれる画像を回転させたり移動させたりする。
【００３６】
また、ボリュームデータ全体を複数の領域に分割した場合は、領域１内の画像の回転又は移動を終了させると、表示制御部２は次の領域を囲むマークを表示部６に表示させる。このとき表示制御部５は、各領域を示す情報が記憶されている記憶部（図示しない）から次の領域（領域２）を示す情報を読み込み、領域２を囲むマークＭを表示部６に表示させる。例えば、図５に示すように、表示制御部５は、胸部及び腹部を含む領域２を囲むマークＭを表示部６に表示させる。そして、領域１内の画像の回転又は移動と同様に、領域２内の画像を独立して回転又は移動させることが可能となる。領域２内の画像の回転又は移動を終了させると、順次、次の領域３、領域４、及び領域５内の画像の回転又は移動が可能となり、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転又は移動させることが可能となる。これにより、画像の部分的なずれを修正して、複数の画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００３７】
なお、特許文献１（特開平１０−１３７１９０号公報）に記載の発明のように、分割後の各領域に含まれる画像の位置を半自動的に一致させても良い。
【００３８】
また、操作部７は、マウスやキーボードやポインティングデバイスなどで構成されている。制御部４は医用画像処理装置１の各部に接続され、医用画像処理装置１の全体の動作を制御する。
【００３９】
また、画像処理部２は図示しない記憶部に記憶されている画像処理プログラムを読み込むことにより、上述したボリュームレンダリングなどの画像処理や分割処理などの機能を実行する。
【００４０】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置による一連の動作について図７を参照して説明する。図７は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
（ステップＳ０１）
ステップＳ０１では、操作者が操作部７を用いて所望の画像データを指定する。例えば、操作部７を用いて画像データの識別情報（患者ＩＤなど）を入力することで、所望の画像データを指定する。ここでは複数の画像を重ね合わせて表示するため、複数の画像データを指定する。
【００４２】
（ステップＳ０２）
ステップＳ０２では、画像処理部２がステップＳ０１で指定された画像データ（ボリュームデータ）を画像記憶部３から取得し、そのボリュームデータに対して所定の画像処理を施すことにより画像データを作成する。表示制御部５は画像処理部２で作成された画像データに基づく画像を表示部６に表示させる。
【００４３】
例えば、図２の模式図に示すボリュームデータＡとボリュームデータＢがステップＳ０１で指定された場合、画像処理部２はボリュームデータＡとボリュームデータＢに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。表示制御部５は、画像処理部２にて作成されたＶＲ画像Ａ、Ｂを表示部６に表示させる。
【００４４】
ここで、複数の画像の表示の１例を図３に示す。同図に示すように、表示制御部５はＶＲ画像Ａ（破線）とＶＲ画像Ｂ（実線）とを重ねて表示部６に表示させる。なお、図３に示す例においては、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを重ねて表示したが、ＶＲ画像Ａのみ、又はＶＲ画像Ｂのみを表示しても良い。
【００４５】
（ステップＳ０３）
次に、ステップＳ０３では、操作者が操作部４を用いて回転又は移動させる画像を選択する。例えば、操作部４（マウス）によってモニタ画面６ａ上に表示されているＶＲ画像をクリックすることで画像を選択することができる。以下、ＶＲ画像Ｂが選択された場合について説明するが、ＶＲ画像Ａを選択しても良く、ＶＲ画像Ａが選択された場合もＶＲ画像Ｂが選択された場合と同じ処理が実行されることになる。
【００４６】
（ステップＳ０４）
ステップＳ０４では、画像処理部２が、ステップＳ０３で選択されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことにより、所定の断面におけるＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。例えば、図３に示すように、表示制御部５はＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂを表示部６に表示させるとともに、ボリュームデータの分割位置を指定するための分割線Ｌを予め設定された位置（初期設定の位置）に表示させる。画像処理部２は、選択されたボリュームデータＢについて、分割線Ｌの位置におけるＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる。
【００４７】
図３に示す例においては、互いに直交する２つの断面に沿ったＭＰＲ画像１１、１２、１３が画像処理部２にて作成されて表示部６に表示されている。ＭＰＲ画像１３は分割線Ｌに沿った断面の画像であり、ＭＰＲ画像１１及びＭＰＲ画像１２は分割線Ｌに直交する方向に沿った断面のＭＰＲ画像である。
【００４８】
（ステップＳ０５、Ｓ０８）
分割線Ｌは任意の位置に設定することができる。例えば、操作者が操作部７を用いて分割線Ｌを移動させ、所望の位置に設定する。このように分割線Ｌを移動させることで、ＭＰＲ画像を作成する断面の位置を指定する（ステップＳ０５）。ＭＰＲ画像を作成する断面の位置が変更されると、画像処理部２は新たに指定された断面のＭＰＲ画像データを作成し、表示制御部５はそのＭＰＲ画像を表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。例えば、図３に示す分割線Ｌ２に沿った断面のＭＰＲ画像と、分割線Ｌ２に直交する方向のＭＰＲ画像が画像処理部２によって作成されて表示部６に表示されることになる。
【００４９】
（ステップＳ０６、Ｓ０８）
また、操作部７を用いてモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にＭＰＲ画像１３を所望の角度、回転させると（ステップＳ０６）、画像処理部２はその回転角度に応じて視線方向を変えてボリュームレンダリングを施すことにより新たなＶＲ画像データを作成する。表示制御部５は新たに作成されたＶＲ画像データを表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。これにより、ＶＲ画像Ｂ全体が回転させられることになる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定可能となっている。つまり、操作者が任意に指定した回転軸を中心としてＶＲ画像Ｂ全体を回転させることが可能である。
【００５０】
（ステップＳ０７、Ｓ０８）
また、操作部７を用いてＶＲ画像Ｂを任意の方向に移動させると（ステップＳ０６）、表示制御部５は操作部７の指示に従ってＶＲ画像Ｂ全体を指示された方向に移動させて表示部６に表示させる（ステップＳ０８）。
【００５１】
以上のように、ステップＳ０５〜ステップＳ０８によって、ＶＲ画像Ｂ全体を回転させたり平行移動させたりして、２つの画像の位置や向きを調整することができる。この段階では、ＶＲ画像全体を回転させたり移動させたりしているだけなので、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとが部分的にずれている場合は、その部分的な位置ずれを修正することは困難である。図３に示す例では、腰部や脚部の位置や角度がずれているため、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの全体の位置を一致させることは困難である。そこで、部分的にＶＲ画像Ａ、Ｂを回転させたり移動させたりすることにより、部分的な位置ずれを修正してＶＲ画像Ａ、Ｂの全体の位置や向きを一致させる。以下、部分的な位置ずれを修正するための処理について説明する。
【００５２】
（ステップＳ０９、Ｓ１０、Ｓ１１）
ボリュームデータを複数の領域に分割して部分的なずれを修正する場合（ステップＳ０９、Ｙｅｓ）、図４に示すように、分割線Ｌによって分割する位置を指定する。このとき、現在表示しているＭＰＲ画像の断面位置（分割位置）を変更する場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、操作者は操作部７を用いて分割線Ｌを移動させることで分割位置を変更する（ステップＳ０５）。分割線Ｌに沿ったＭＰＲ画像１３をモニタ画面６ａに表示させることで、操作者はそのＭＰＲ画像１３を観察しながら分割する位置を指定することができる。分割位置が決まったら、モニタ画面６ａ上に表示されている分割断面位置の「設定」ボタンを操作部７で指定（クリック）することで、分割線Ｌが表示されている位置が分割位置に設定される。
【００５３】
分割位置を変更しない場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、又は新たに分割位置を設定した場合、画像処理部２は分割線Ｌによって指定された位置でボリュームデータ（マスクデータ）を分割する（ステップＳ１１）。
【００５４】
また、分割線を複数の位置に設定して、図５に示すようにボリュームデータＢ全体を複数の領域（領域１〜領域５）に分割しても良い。このようにボリュームデータを複数の領域に分割する場合、制御部４によって各領域を示す情報に番号が付され、各領域を示す情報は記憶部（図示しない）に記憶される。
【００５５】
分割位置の設定が終了すると、分割された領域に含まれる画像を独立して任意の方向に回転させたり、任意の方向に移動させたりすることが可能となる。図６に示すように、表示制御部５はモニタ画面６ａ上に操作対象となっている領域を囲むマークＭ（枠）を表示させる。操作者は操作部７を用いてそのマークＭ内の画像を独立して回転させたり、移動させたりすることができる。図６に示す例では、領域１（頭部）を囲むマークＭが表示部６に表示されているため、領域１内の画像を回転させたり移動させたりすることが可能となっている。
【００５６】
（ステップＳ１３、Ｓ１５）
領域１内の画像を回転させる場合、操作者は操作部７を用いてモニタ画面６ａ上のＭＰＲ画像１３を指定し、回転軸Ｏを中心にそのＭＰＲ画像１３を所望の角度、回転させる。なお、回転軸Ｏの位置は操作者によって任意に指定することできる。画像処理部２は操作部４から回転方向と回転角度を示す情報を受けて、その角度分傾きえた視線方向に沿ってボリュームレンダリングを施すことにより、領域１について回転させられたＶＲ画像データを作成する。表示制御部５はその回転させられたＶＲ画像を表示部６に表示させる。これにより、領域１内の画像は操作者によって指定された角度の分、独立して回転させられることになる。図６に示す例では、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとでは頭部の向きがずれているため、例えばＶＲ画像Ｂの頭部の画像を回転させることで、ＶＲ画像Ａの頭部の画像と位置や向きを一致させることが可能となる。
【００５７】
（ステップＳ１４、Ｓ１５）
また、操作者が操作部４を用いてマークＭ内の画像を移動させると、表示制御部５はその移動量に応じてマークＭ内の画像を移動させて表示部６に表示させる。なお、操作者が操作部４を用いてＭＰＲ画像１１などを指定し、指定したＭＰＲ画像１１など移動させてもマークＭ内の画像を移動させることができる。つまり、ＭＰＲ画像１１などの移動量に応じて表示制御部５はマークＭ内の画像を移動させて表示部６に表示させる。
【００５８】
以上のように、領域１内の画像（頭部の画像）を独立して回転又は移動させることにより、ＶＲ画像Ｂの他の部分の画像の向きや位置をずらさずに、部分的に画像の向きや位置を一致させることが可能となる。
【００５９】
そして、領域１以外の領域に含まれる画像を独立して回転させたり移動させたりする場合は、ステップＳ０９に戻って再び分割線Ｌによって所望の領域を指定し、その指定した領域に含まれる画像を回転させたり移動させたりする。このようにステップＳ０９からステップＳ１５の処理を繰り返すことにより、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転させたり移動させたりしてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させる。
【００６０】
また、ボリュームデータ全体を複数の領域に分割した場合は、領域１内の画像の回転又は移動を終了させると、次の操作対象となっている画像の回転又は移動を実行する。領域１内の画像の回転又は移動が終了すると、表示制御部５は次の領域を囲むマークを表示部６に表示させる。例えば、図５に示すように、領域１の次に領域２内の画像が操作対象となり、順次、領域３、領域４、及び領域５内の画像が操作対象となって、それぞれ独立して移動させたり回転させたりすることが可能となる。
【００６１】
例えば、図５に示すように、領域３内に含まれる腰部の画像を左側（矢印の方向）に独立して移動させることで、腰部についてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させることができる。また、領域４内に含まれる左脚部の画像を独立して回転させることで、左脚部についてＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの表示位置や向きを一致させることができる。このとき、回転軸Ｏ２を中心として領域４内に含まれる画像を回転させる。この回転軸Ｏ２の位置についても、操作者が任意に設定することができる。
【００６２】
このように、ＶＲ画像Ｂを部分的に回転させたり移動させたりして各領域に含まれる画像をＶＲ画像Ａに一致させることが可能となる。そのことにより、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂの位置と向きを全体的に一致させることが可能となり、両画像の比較が容易になる。
【００６３】
以上のように、この実施形態に係る医用画像処理装置によると、画像を部分的に独立して回転させたり移動させたりすることで、複数の画像の表示位置と向きを一致させることが可能となる。これにより、患者の全身を撮影した場合など、撮影範囲が広い画像同士であっても全体像を一致させることが可能となる。また、患者の複雑な動きにも対応して複数の画像の表示位置と向きを一致させることが可能となる。
【００６４】
なお、ＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを異なる濃度で表示部６に表示しても良い。これにより、両画像を重ねて表示した場合であってもＶＲ画像ＡとＶＲ画像Ｂとを区別して認識することが可能となる。
【００６５】
また、この実施形態に係る医用画像処理装置は、複数の画像の位置合わせを行う以外に、視線方向に対して手前側に存在する画像を除去する処理に利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】重ね合わせる画像の１例を示す模式図である。
【図３】画像の表示例を示す画面の図である。
【図４】ボリュームデータの分割位置を指定する際の画面の図である。
【図５】分割した各領域を示す模式図である。
【図６】部分的に画像を移動又は回転させる際の画面の図である。
【図７】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１ 医用画像処理装置
２ 画像処理部
３ 画像記憶部
４ 制御部
５ 表示制御部
６ 表示部
７ 操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変更する画像処理手段と、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記少なくとも１つのボリュームデータを複数の領域に分割し、前記分割後の個々のボリュームデータに基づく画像について、前記操作者の指示に従って角度又は位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記少なくとも１つのボリュームデータを前記操作者の指示に従った位置で分割することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記操作者によって指定された回転軸を中心に前記分割後のボリュームデータに基づく画像を回転させることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記複数のボリュームデータに基づく画像について、それぞれ異なる濃度で前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリング法、ＭＰＲ法、ＭＩＰ法、又はＭｉｎＩＰ法のいずれかの処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
コンピュータに、
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変える画像処理機能と、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
【請求項８】
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変えるステップと、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示するステップと、
を含むことを特徴とする医用画像処理方法。
【請求項１】
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変更する画像処理手段と、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記少なくとも１つのボリュームデータを複数の領域に分割し、前記分割後の個々のボリュームデータに基づく画像について、前記操作者の指示に従って角度又は位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記少なくとも１つのボリュームデータを前記操作者の指示に従った位置で分割することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記操作者によって指定された回転軸を中心に前記分割後のボリュームデータに基づく画像を回転させることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記複数のボリュームデータに基づく画像について、それぞれ異なる濃度で前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリング法、ＭＰＲ法、ＭＩＰ法、又はＭｉｎＩＰ法のいずれかの処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
コンピュータに、
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変える画像処理機能と、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
【請求項８】
医用画像診断装置によって収集された複数のボリュームデータに基づく画像のうち少なくとも１つのボリュームデータに基づく画像について、操作者の指示に従って部分的に角度又は位置を変えるステップと、
前記変更後の画像と他のボリュームデータに基づく画像とを重ねて表示手段に表示するステップと、
を含むことを特徴とする医用画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１５１９６５（Ｐ２００７−１５１９６５Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５４０６６（Ｐ２００５−３５４０６６）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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