医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム
【課題】管腔体の内面の陰になっている箇所を表す展開画像を生成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】展開部５は、ボリュームデータに表された管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する。傾斜部６は、仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを傾ける。画像生成部７は、管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の複数の単位展開体に対して仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する。
【解決手段】展開部５は、ボリュームデータに表された管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する。傾斜部６は、仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを傾ける。画像生成部７は、管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の複数の単位展開体に対して仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管腔体を表す医用画像データを生成する医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの医用画像撮影装置を用いて被検体を撮影し、その撮影で得られた医用画像データを用いた診断が行われている。大腸や血管などの管腔体を診断するための医用画像としては、例えば仮想内視鏡画像や展開画像などが用いられる（例えば特許文献１）。
【０００３】
仮想内視鏡画像は、大腸や血管などの管腔体の内部の表面（以下、「内壁」と称する場合がある）を３次元的に表す仮想的な内視鏡画像である。仮想内視鏡画像を用いた画像の表示方法は、フライスルーと称されている。フライスルーは、大腸や血管などの管腔体の内壁を、内視鏡と同じ視線で観察する技術である。仮想内視鏡画像を用いることにより、内視鏡検査を模擬的に行うことができる。しかしながら、仮想内視鏡画像は一度に表示できる領域が狭いため、診断を行うためには多数の仮想内視鏡画像を用いる必要がある。
【０００４】
一方、展開画像によると、管腔体の内壁を一覧することができる。展開画像は、管腔体が切り開かれた状態を表す画像である。すなわち、展開画像は、管腔体の内壁が展開された状態を表す画像であり、管腔体の内壁を平面状に表す画像である。展開画像の具体例を図７に示す。図７（ａ）は、大腸を模式的に示す図である。図７（ｂ）は、展開画像を示す図である。図７（ａ）に示すように、大腸２００の中心線２０１上に視点２０２を設定する。視点２０２から中心線２０１に直交する方向を視線方向２０３とする。視点２０２から視線方向２０３に仮想光線を放射する（レイトレーシング処理）。視点２０２の位置を中心線２０１上で変えて、各位置の視点２０２から視線方向２０３に仮想光線を放射することにより、大腸２００の内壁を表す画像を生成する。生成された画像を中心線２０１に平行に切り開くことにより、図７（ｂ）に示す、大腸の内壁を平面状に表す展開画像２１０を生成する。
【０００５】
図８を参照して、観察対象の管腔体が屈曲している場合について説明する。図８は、屈曲した管腔体を模式的に示す図である。図８に示すように、観察対象の大腸２２０が屈曲している場合に、大腸２２０に沿って屈曲した中心線２２１を設定し、中心線２２１に直交する方向を視線方向２２２とする。そしてレイトレーシング処理を実行することにより、大腸２２０の内壁を表す画像を生成する。すなわち、中心線２２１上に設定された各視点から視線方向２２２に仮想光線を放射することにより、大腸２２０の内壁を表す画像を生成する。屈曲している実際の臓器に沿って中心線２２１を設定することにより、屈曲している臓器の内壁を平面状に表す展開画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１３０４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
展開画像によると管腔体の内壁を一覧することができるため、管腔体の広い領域を短時間で見渡すことができる。しかしながら、従来技術に係る展開画像の生成方法では、管腔体の曲がり方や内壁の形状によっては観察しにくい箇所が発生する場合がある。例えば図８に示すように、大腸２２０のひだの裏側の領域２２３は、視線方向２２２から見て大腸２２０のひだの陰に隠れてしまう。そのため、ひだの裏側の領域２２３には仮想光線が照射されない。その結果、ひだの裏側の領域２２３は展開画像に表されないことになる。このように従来技術に係る方法では、ひだ等の突起物の裏側の領域が観察しにくい。
【０００８】
展開画像では観察しにくい箇所を観察するために、仮想内視鏡画像を併用することがある。しかしながら、仮想内視鏡画像の表示には一般的に時間がかかってしまい、管腔体の広い領域を短時間で観察することは困難である。
【０００９】
この発明は上記の問題を解決するものであり、管腔体の内面の陰になっている箇所を表す展開画像を生成することが可能な医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開手段と、前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜手段と、前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成手段と、を有する医用画像処理装置である。
請求項５に記載の発明は、コンピュータに、医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開機能と、前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜機能と、前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成機能と、を実行させる医用画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、管腔体が切り開かれた状態の仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを傾けてレイトレーシング処理を行うことにより、仮想展開体に対して斜めの方向から仮想光線を照射することができる。そのことにより、管腔体の内面の陰になっている箇所に仮想光線を照射することが可能となる。その結果、内面の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】管腔体の一部を模式的に示す斜視図である。
【図３】仮想展開体を模式的に示す斜視図である。
【図４】仮想展開体を模式的に示す図である。
【図５】変形例に係る仮想展開体を模式的に示す斜視図である。
【図６】変形例に係る仮想展開体を模式的に示す図である。
【図７】図７（ａ）は大腸を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は展開画像を示す図である。
【図８】屈曲した管腔体を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。この実施形態に係る医用画像処理装置１には、例えば医用画像撮影装置９０が接続されている。
【００１４】
（医用画像撮影装置９０）
医用画像撮影装置９０には、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの撮影装置が用いられる。医用画像撮影装置９０は、観察対象を含む撮影領域を撮影することにより医用画像データを生成する。例えば医用画像撮影装置９０は、３次元の撮影領域を撮影することによりボリュームデータを生成する。観察対象の一例は管腔体である。管腔体は、管状の組織と袋状の組織とを含む。管状の組織の一例は、大腸や血管や気管支である。袋状の組織の一例は、胃である。例えば管状組織を観察対象とした場合、医用画像撮影装置９０は、管状組織を含む撮影領域を撮影することにより、管状組織を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。
【００１５】
例えば医用画像撮影装置９０としてのＸ線ＣＴ装置は、３次元の撮影領域を撮影することにより、位置がそれぞれ異なる複数の断面におけるＣＴ画像データを生成する。Ｘ線ＣＴ装置は、複数のＣＴ画像データを用いてボリュームデータを生成する。管状組織の一例として大腸を観察対象とした場合、Ｘ線ＣＴ装置は、大腸を含む３次元の撮影領域を撮影することにより大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。医用画像撮影装置９０はボリュームデータを医用画像処理装置１に出力する。以下では、大腸を観察対象の一例として説明する。
【００１６】
（医用画像処理装置１）
医用画像処理装置１は、画像記憶部２と、特定部３と、芯線算出部４と、展開部５と、傾斜部６と、画像生成部７と、表示制御部８と、ユーザインターフェース（ＵＩ）９とを備えている。
【００１７】
（画像記憶部２）
画像記憶部２は、医用画像撮影装置９０から出力された医用画像データを記憶する。例えば、画像記憶部２は、大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを記憶する。
【００１８】
医用画像撮影装置９０がボリュームデータを生成せずに、医用画像処理装置１がボリュームデータを生成してもよい。この場合、医用画像撮影装置９０は、複数の医用画像データ（例えばＣＴ画像データ）を医用画像処理装置１に出力する。医用画像処理装置１は、医用画像撮影装置９０によって生成された複数の医用画像データを受ける。画像記憶部２は、複数の医用画像データを記憶する。画像生成部７は、複数の医用画像データを画像記憶部２から読み込み、複数の医用画像データに基づいてボリュームデータを生成する。画像記憶部２は、画像生成部７によって生成されたボリュームデータを記憶する。
【００１９】
（特定部３）
特定部３は、ボリュームデータを画像記憶部２から読み込み、ＣＴ値などの画素値に基づいてボリュームデータから管腔体を特定する。特定部３によって特定された管腔体を、図２に示す。図２は、管腔体の一部を模式的に示す斜視図である。大腸を観察対象とする場合、図２に示すように、特定部３は、管腔体としての大腸１００をボリュームデータから特定する。
【００２０】
（芯線算出部４）
芯線算出部４は、管腔体の芯線の位置を求める。大腸を観察対象とする場合、芯線算出部４は、大腸１００の長手方向に沿って大腸１００の中心を通る線を芯線として求める。
【００２１】
（展開部５）
展開部５は、芯線に沿って管腔体を切り開くことにより、管腔体の内部の表面（内壁）が展開された平面状の仮想展開体を生成する。大腸を観察対象とする場合、図２に示すように、展開部５は大腸１００を切り開くことにより、大腸１００の内部の表面（内壁１１１）が展開された平面状の仮想展開体１１０を生成する。図２に示す例では、展開部５は、大腸１００の一部の領域を切り開くことにより平面状の仮想展開体１１０を生成する。展開部５は、大腸１００の全体の領域を切り開くことにより、全体の領域の仮想展開体を生成してもよいし、大腸１００の一部の領域を切り開くことにより、一部の領域の仮想展開体を生成してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて領域を指定してもよい。操作者によって領域が指定されると、領域の位置を示す座標情報がユーザインターフェース（ＵＩ）９から展開部５に出力される。展開部５は、操作者によって指定された領域を切り開くことにより、仮想展開体を生成する。
【００２２】
一例として、仮想展開体は、管腔体の壁厚と同じ厚さを有する。例えば仮想展開体１１０は、大腸１００の内壁１１１と外壁との間の厚さ（壁厚）と、同じ厚さを有する。
【００２３】
（傾斜部６）
傾斜部６は、仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを芯線に対して傾ける。例えば傾斜部６を、管腔体の芯線に略直交する分割面に沿って仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを芯線に対して傾ける。
【００２４】
図３及び図４を参照して、傾斜部６の処理について説明する。図３は、仮想展開体を模式的に示す斜視図である。図４は、仮想展開体を模式的に示す図であり、芯線に沿った方向と壁厚の方向とに直交する方向から見た図である。図４（ａ）は、単位展開体を傾ける前の状態を示す図である。図４（ｂ）は、単位展開体を傾けた後の状態を示す図である。
【００２５】
図３及び図４に示す仮想展開体１１０は、展開部５によって生成された仮想展開体を模式的に示すものである。一例として、３次元の直交座標系によって座標を規定する。この直交座標系は、Ｘ方向の軸（Ｘ軸）、Ｙ方向の軸（Ｙ軸）、及びＺ方向の軸（Ｚ軸）を備える。大腸１００の芯線１０１に沿った方向をＹ方向とし、仮想展開体１１０の厚さ（壁厚）方向をＸ方向とする。例えば図３及び図４（ａ）に示すように、傾斜部６は、大腸１００の芯線の方向（Ｙ方向）に略直交する分割面に沿って、所定間隔の距離をおいて仮想展開体１１０を分割することにより、複数の単位展開体１２０を得る。
【００２６】
所定間隔の距離の値は、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、所定間隔の距離を操作部１１によって入力してもよい。操作部１１から入力された所定間隔の距離の値は、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている所定間隔の距離に従って、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割する。
【００２７】
なお、傾斜部６は、芯線１０１の方向（Ｙ方向）に直交する面に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて分割面の角度を入力する。傾斜部６は、操作部１１から入力された角度に従って分割面を設定し、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割する。
【００２８】
傾斜部６は、複数の単位展開体１２０の向きを芯線１０１に対して傾ける。例えば図４（ｂ）に示すように、傾斜部６は、芯線１０１に沿った方向（Ｙ方向）と壁厚方向（Ｘ方向）とに直交するＺ方向を回転軸とし、予め設定された傾斜方向に向けて予め設定された傾斜角度の位置に、複数の単位展開体１２０を傾ける。これにより、複数の単位展開体１２０は、傾けられる前の仮想展開体１１０の壁厚方向（Ｘ方向）に対して、傾いた状態となる。
【００２９】
傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とを操作部１１を用いて入力してもよい。操作者によって入力された傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とに従って、複数の単位展開体１２０を傾ける。
【００３０】
（画像生成部７）
画像生成部７は、画像記憶部２からボリュームデータを読み込み、管腔体の内部の表面（内壁）を平面状に表す展開画像データをボリュームデータに基づいて生成する。例えば画像生成部７は、管腔体の内部に仮想視点を設定する。画像生成部７は、仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、管腔体の内壁を平面状に表す展開画像データを生成する。画像生成部７は、展開画像データを表示制御部８に出力する。
【００３１】
例えば画像生成部７は、芯線１０１上に仮想視点を設定する。図４（ｂ）に示すように、画像生成部７は、複数の単位展開体１２０に対して仮想視点から平行な仮想光線１０２（平行光線）を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００の内壁１１１を平面状に表す展開画像データを生成する。図４（ｂ）に示す例では、画像生成部７は、仮想展開体１１０の壁厚方向（Ｘ方向）に平行な仮想光線１０２（平行光線）を、複数の単位展開体１２０に照射してレイトレーシング処理を行う。複数の単位展開体１２０は壁厚方向（Ｘ方向）に傾いている。そのため、壁厚方向（Ｘ方向）に対して平行に照射された仮想光線１０２（平行光線）は、複数の単位展開体１２０に対して斜めの方向から照射される。すなわち、仮想光線１０２は、大腸１００（仮想展開体１１０）の内壁１１１に対して斜めに照射される。その結果、内壁１１１を斜めの方向から見た展開画像データが生成される。
【００３２】
画像生成部７は、ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことにより、管腔体の内壁を３次元的に表す仮想内視鏡画像データを生成してもよい。また、画像生成部７は、ボリュームデータにＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理を施すことにより、任意の断面におけるＭＰＲ画像データを生成してもよい。
【００３３】
（表示制御部８）
表示制御部８は展開画像データを画像生成部７から受けて、展開画像データに基づく展開画像を表示部１０に表示させる。
【００３４】
（ユーザインターフェース（ＵＩ）９）
ユーザインターフェース（ＵＩ）９は、表示部１０と操作部１１とを備えている。表示部１０は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。操作部１１は、キーボードやマウスなどの入力装置で構成されている。
【００３５】
以上の構成を有する医用画像処理装置１によると、傾いた状態の複数の単位展開体１２０に対してレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００（仮想展開体１１０）の内壁１１１に対して斜めの方向から仮想光線１０２（平行光線）を照射することができる。そのことにより、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することが可能となる。その結果、内壁１１１の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。すなわち、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、大腸１００の内壁１１１を斜めの方向から見た状態の展開画像データを生成することが可能となる。複数の単位展開体１２０は仮想光線１０２に対して斜めに傾いているため、例えば、大腸１００のひだの陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することができる。そのことにより、ひだの陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。その結果、操作者は、ひだ等の突起物の陰になっている箇所を観察することが可能となる。
【００３６】
従来においては、内壁１１１に直交する方向から見た状態の展開画像データを生成していた。そのため、内壁１１１の陰になっている箇所には仮想光線（平行光線）が照射されず、陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することができなかった。その結果、操作者は、陰になっている箇所を観察することが困難であった。これに対して、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することができるので、操作者は、陰になっている箇所を観察することが可能となる。
【００３７】
（変形例）
図５及び図６を参照して、医用画像処理装置１の変形例について説明する。図５は、変形例に係る仮想展開体を模式的に示す斜視図である。図６は、変形例に係る仮想展開体を模式的に示す図であり、芯線に沿った方向から見た図である。図６（ａ）は、単位展開体を傾ける前の状態を示す図である。図６（ｂ）は、単位展開体を傾けた後の状態を示す図である。
【００３８】
（展開部５）
展開部５は、上述したように大腸１００を切り開くことにより、大腸１００の内部の表面（内壁１１１）が展開された平面状の仮想展開体を生成する。
【００３９】
図５及び図６に示す仮想展開体１３０は、展開部５によって生成された仮想展開体を模式的に示すものである。大腸の芯線１０１に沿った方向をＹ方向とし、仮想展開体１３０の厚さ（壁厚）方向をＸ方向とする。
【００４０】
（傾斜部６）
例えば図５及び図６（ａ）に示すように、傾斜部６は、大腸１００の芯線の方向（Ｙ方向）に略平行な分割面に沿って、所定間隔の距離をおいて仮想展開体１３０を分割することにより、複数の単位展開体１４０を得る。一例として、傾斜部６は、芯線の方向（Ｙ方向）に略平行で、壁厚方向（Ｘ方向）にも略平行な分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割する。なお、傾斜部６は、芯線の方向（Ｙ方向）に略平行で、壁厚方向（Ｘ方向）に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４４０に分割してもよい。
【００４１】
なお、傾斜部６は、芯線１０１の方向（Ｙ方向）に平行な面に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて分割面の角度を入力する。傾斜部６は、操作部１１から入力された角度に従って分割面を設定し、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割する。
【００４２】
そして、傾斜部６は、複数の単位展開体１４０の向きを芯線１０１に対して傾ける。例えば図６（ｂ）に示すように、傾斜部６は、芯線１０１に沿った方向（Ｙ方向）を回転軸とし、予め設定された傾斜方向に向けて予め設定された傾斜角度の位置に、複数の単位展開体１４０を傾ける。これにより、複数の単位展開体１４０は、傾けられる前の仮想展開体１３０の壁厚方向（Ｘ方向）に対して、傾いた状態となる。
【００４３】
傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とを操作部１１を用いて入力してもよい。操作者によって入力された傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とに従って、複数の単位展開体１４０を傾ける。
【００４４】
（画像生成部７）
例えば画像生成部７は、芯線１０１上に仮想視点を設定する。図６（ｂ）に示すように、画像生成部７は、複数の単位展開体１４０に対して仮想視点から平行な仮想光線１０２（平行光線）を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００の内壁１１１を平面状に表す展開画像データを生成する。図６（ｂ）に示す例では、画像生成部７は、仮想展開体１３０の壁厚方向（Ｘ方向）に平行な仮想光線１０２（平行光線）を、複数の単位展開体１４０に照射してレイトレーシング処理を行う。複数の単位展開体１４０は壁厚方向（Ｘ方向）に傾いている。そのため、壁厚方向（Ｘ方向）に対して平行に照射された仮想光線１０２は、複数の単位展開体１４０に対して斜めの方向から照射される。すなわち、仮想光線１０２は、大腸１００（仮想展開体１３０）の内壁１１１に対して斜めに照射される。その結果、内壁１１１を斜めの方向から見た展開画像データが生成される。
【００４５】
画像生成部７は、展開画像データを表示制御部８に出力する。表示制御部８は、展開画像データに基づく展開画像を表示部１０に表示させる。
【００４６】
以上のように、医用画像処理装置１の変形例によっても、傾いた状態の複数の単位展開体１４０に対してレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００（仮想展開体１３０）の内壁１１１に対して斜めの方向から仮想光線１０２（平行光線）を照射することができる。そのことにより、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することが可能となる。その結果、内壁１１１の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。
【００４７】
特定部３と、芯線算出部４と、展開部５と、傾斜部６と、画像生成部７と、表示制御部８とはそれぞれ、ＣＰＵ、ＧＰＵ、又はＡＳＩＣなどの図示しない処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又はＨＤＤなどの図示しない記憶装置とによって構成されていてもよい。記憶装置には、特定部３の機能を実行するための特定プログラムが記憶されている。また記憶装置には、芯線算出部４の機能を実行するための芯線算出プログラムが記憶されている。また記憶装置には、展開部５の機能を実行するための展開プログラムが記憶されている。また記憶装置には、傾斜部６の機能を実行するための傾斜プログラムが記憶されている。また記憶装置には、画像生成部７の機能を実行するための画像生成プログラムが記憶されている。また記憶装置には、表示制御部８の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することにより、各部の機能が実行される。
【００４８】
なお、医用画像撮影装置９０が医用画像処理装置１の機能を備えていてもよい。この場合、医用画像撮影装置９０は管腔体を撮影することによりボリュームデータを生成し、医用画像処理装置１の機能を更に実行する。これにより、医用画像撮影装置９０は、管腔体を平面状に展開した展開画像データを生成する。このように医用画像撮影装置９０が医用画像処理装置１の機能を実行しても、医用画像処理装置１と同じ効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 医用画像処理装置
２ 画像記憶部
３ 特定部
４ 芯線算出部
５ 展開部
６ 傾斜部
７ 画像生成部
８ 表示制御部
９ ユーザインターフェース（ＵＩ）
１０ 表示部
１１ 操作部
９０ 医用画像撮影装置
１００ 大腸
１０１ 芯線
１１０、１３０ 仮想展開体
１１１ 内壁
１２０、１４０ 単位展開体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管腔体を表す医用画像データを生成する医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの医用画像撮影装置を用いて被検体を撮影し、その撮影で得られた医用画像データを用いた診断が行われている。大腸や血管などの管腔体を診断するための医用画像としては、例えば仮想内視鏡画像や展開画像などが用いられる（例えば特許文献１）。
【０００３】
仮想内視鏡画像は、大腸や血管などの管腔体の内部の表面（以下、「内壁」と称する場合がある）を３次元的に表す仮想的な内視鏡画像である。仮想内視鏡画像を用いた画像の表示方法は、フライスルーと称されている。フライスルーは、大腸や血管などの管腔体の内壁を、内視鏡と同じ視線で観察する技術である。仮想内視鏡画像を用いることにより、内視鏡検査を模擬的に行うことができる。しかしながら、仮想内視鏡画像は一度に表示できる領域が狭いため、診断を行うためには多数の仮想内視鏡画像を用いる必要がある。
【０００４】
一方、展開画像によると、管腔体の内壁を一覧することができる。展開画像は、管腔体が切り開かれた状態を表す画像である。すなわち、展開画像は、管腔体の内壁が展開された状態を表す画像であり、管腔体の内壁を平面状に表す画像である。展開画像の具体例を図７に示す。図７（ａ）は、大腸を模式的に示す図である。図７（ｂ）は、展開画像を示す図である。図７（ａ）に示すように、大腸２００の中心線２０１上に視点２０２を設定する。視点２０２から中心線２０１に直交する方向を視線方向２０３とする。視点２０２から視線方向２０３に仮想光線を放射する（レイトレーシング処理）。視点２０２の位置を中心線２０１上で変えて、各位置の視点２０２から視線方向２０３に仮想光線を放射することにより、大腸２００の内壁を表す画像を生成する。生成された画像を中心線２０１に平行に切り開くことにより、図７（ｂ）に示す、大腸の内壁を平面状に表す展開画像２１０を生成する。
【０００５】
図８を参照して、観察対象の管腔体が屈曲している場合について説明する。図８は、屈曲した管腔体を模式的に示す図である。図８に示すように、観察対象の大腸２２０が屈曲している場合に、大腸２２０に沿って屈曲した中心線２２１を設定し、中心線２２１に直交する方向を視線方向２２２とする。そしてレイトレーシング処理を実行することにより、大腸２２０の内壁を表す画像を生成する。すなわち、中心線２２１上に設定された各視点から視線方向２２２に仮想光線を放射することにより、大腸２２０の内壁を表す画像を生成する。屈曲している実際の臓器に沿って中心線２２１を設定することにより、屈曲している臓器の内壁を平面状に表す展開画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１３０４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
展開画像によると管腔体の内壁を一覧することができるため、管腔体の広い領域を短時間で見渡すことができる。しかしながら、従来技術に係る展開画像の生成方法では、管腔体の曲がり方や内壁の形状によっては観察しにくい箇所が発生する場合がある。例えば図８に示すように、大腸２２０のひだの裏側の領域２２３は、視線方向２２２から見て大腸２２０のひだの陰に隠れてしまう。そのため、ひだの裏側の領域２２３には仮想光線が照射されない。その結果、ひだの裏側の領域２２３は展開画像に表されないことになる。このように従来技術に係る方法では、ひだ等の突起物の裏側の領域が観察しにくい。
【０００８】
展開画像では観察しにくい箇所を観察するために、仮想内視鏡画像を併用することがある。しかしながら、仮想内視鏡画像の表示には一般的に時間がかかってしまい、管腔体の広い領域を短時間で観察することは困難である。
【０００９】
この発明は上記の問題を解決するものであり、管腔体の内面の陰になっている箇所を表す展開画像を生成することが可能な医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開手段と、前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜手段と、前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成手段と、を有する医用画像処理装置である。
請求項５に記載の発明は、コンピュータに、医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開機能と、前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜機能と、前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成機能と、を実行させる医用画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、管腔体が切り開かれた状態の仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを傾けてレイトレーシング処理を行うことにより、仮想展開体に対して斜めの方向から仮想光線を照射することができる。そのことにより、管腔体の内面の陰になっている箇所に仮想光線を照射することが可能となる。その結果、内面の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】管腔体の一部を模式的に示す斜視図である。
【図３】仮想展開体を模式的に示す斜視図である。
【図４】仮想展開体を模式的に示す図である。
【図５】変形例に係る仮想展開体を模式的に示す斜視図である。
【図６】変形例に係る仮想展開体を模式的に示す図である。
【図７】図７（ａ）は大腸を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は展開画像を示す図である。
【図８】屈曲した管腔体を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。この実施形態に係る医用画像処理装置１には、例えば医用画像撮影装置９０が接続されている。
【００１４】
（医用画像撮影装置９０）
医用画像撮影装置９０には、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの撮影装置が用いられる。医用画像撮影装置９０は、観察対象を含む撮影領域を撮影することにより医用画像データを生成する。例えば医用画像撮影装置９０は、３次元の撮影領域を撮影することによりボリュームデータを生成する。観察対象の一例は管腔体である。管腔体は、管状の組織と袋状の組織とを含む。管状の組織の一例は、大腸や血管や気管支である。袋状の組織の一例は、胃である。例えば管状組織を観察対象とした場合、医用画像撮影装置９０は、管状組織を含む撮影領域を撮影することにより、管状組織を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。
【００１５】
例えば医用画像撮影装置９０としてのＸ線ＣＴ装置は、３次元の撮影領域を撮影することにより、位置がそれぞれ異なる複数の断面におけるＣＴ画像データを生成する。Ｘ線ＣＴ装置は、複数のＣＴ画像データを用いてボリュームデータを生成する。管状組織の一例として大腸を観察対象とした場合、Ｘ線ＣＴ装置は、大腸を含む３次元の撮影領域を撮影することにより大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。医用画像撮影装置９０はボリュームデータを医用画像処理装置１に出力する。以下では、大腸を観察対象の一例として説明する。
【００１６】
（医用画像処理装置１）
医用画像処理装置１は、画像記憶部２と、特定部３と、芯線算出部４と、展開部５と、傾斜部６と、画像生成部７と、表示制御部８と、ユーザインターフェース（ＵＩ）９とを備えている。
【００１７】
（画像記憶部２）
画像記憶部２は、医用画像撮影装置９０から出力された医用画像データを記憶する。例えば、画像記憶部２は、大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを記憶する。
【００１８】
医用画像撮影装置９０がボリュームデータを生成せずに、医用画像処理装置１がボリュームデータを生成してもよい。この場合、医用画像撮影装置９０は、複数の医用画像データ（例えばＣＴ画像データ）を医用画像処理装置１に出力する。医用画像処理装置１は、医用画像撮影装置９０によって生成された複数の医用画像データを受ける。画像記憶部２は、複数の医用画像データを記憶する。画像生成部７は、複数の医用画像データを画像記憶部２から読み込み、複数の医用画像データに基づいてボリュームデータを生成する。画像記憶部２は、画像生成部７によって生成されたボリュームデータを記憶する。
【００１９】
（特定部３）
特定部３は、ボリュームデータを画像記憶部２から読み込み、ＣＴ値などの画素値に基づいてボリュームデータから管腔体を特定する。特定部３によって特定された管腔体を、図２に示す。図２は、管腔体の一部を模式的に示す斜視図である。大腸を観察対象とする場合、図２に示すように、特定部３は、管腔体としての大腸１００をボリュームデータから特定する。
【００２０】
（芯線算出部４）
芯線算出部４は、管腔体の芯線の位置を求める。大腸を観察対象とする場合、芯線算出部４は、大腸１００の長手方向に沿って大腸１００の中心を通る線を芯線として求める。
【００２１】
（展開部５）
展開部５は、芯線に沿って管腔体を切り開くことにより、管腔体の内部の表面（内壁）が展開された平面状の仮想展開体を生成する。大腸を観察対象とする場合、図２に示すように、展開部５は大腸１００を切り開くことにより、大腸１００の内部の表面（内壁１１１）が展開された平面状の仮想展開体１１０を生成する。図２に示す例では、展開部５は、大腸１００の一部の領域を切り開くことにより平面状の仮想展開体１１０を生成する。展開部５は、大腸１００の全体の領域を切り開くことにより、全体の領域の仮想展開体を生成してもよいし、大腸１００の一部の領域を切り開くことにより、一部の領域の仮想展開体を生成してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて領域を指定してもよい。操作者によって領域が指定されると、領域の位置を示す座標情報がユーザインターフェース（ＵＩ）９から展開部５に出力される。展開部５は、操作者によって指定された領域を切り開くことにより、仮想展開体を生成する。
【００２２】
一例として、仮想展開体は、管腔体の壁厚と同じ厚さを有する。例えば仮想展開体１１０は、大腸１００の内壁１１１と外壁との間の厚さ（壁厚）と、同じ厚さを有する。
【００２３】
（傾斜部６）
傾斜部６は、仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを芯線に対して傾ける。例えば傾斜部６を、管腔体の芯線に略直交する分割面に沿って仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、複数の単位展開体の向きを芯線に対して傾ける。
【００２４】
図３及び図４を参照して、傾斜部６の処理について説明する。図３は、仮想展開体を模式的に示す斜視図である。図４は、仮想展開体を模式的に示す図であり、芯線に沿った方向と壁厚の方向とに直交する方向から見た図である。図４（ａ）は、単位展開体を傾ける前の状態を示す図である。図４（ｂ）は、単位展開体を傾けた後の状態を示す図である。
【００２５】
図３及び図４に示す仮想展開体１１０は、展開部５によって生成された仮想展開体を模式的に示すものである。一例として、３次元の直交座標系によって座標を規定する。この直交座標系は、Ｘ方向の軸（Ｘ軸）、Ｙ方向の軸（Ｙ軸）、及びＺ方向の軸（Ｚ軸）を備える。大腸１００の芯線１０１に沿った方向をＹ方向とし、仮想展開体１１０の厚さ（壁厚）方向をＸ方向とする。例えば図３及び図４（ａ）に示すように、傾斜部６は、大腸１００の芯線の方向（Ｙ方向）に略直交する分割面に沿って、所定間隔の距離をおいて仮想展開体１１０を分割することにより、複数の単位展開体１２０を得る。
【００２６】
所定間隔の距離の値は、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、所定間隔の距離を操作部１１によって入力してもよい。操作部１１から入力された所定間隔の距離の値は、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている所定間隔の距離に従って、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割する。
【００２７】
なお、傾斜部６は、芯線１０１の方向（Ｙ方向）に直交する面に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて分割面の角度を入力する。傾斜部６は、操作部１１から入力された角度に従って分割面を設定し、仮想展開体１１０を複数の単位展開体１２０に分割する。
【００２８】
傾斜部６は、複数の単位展開体１２０の向きを芯線１０１に対して傾ける。例えば図４（ｂ）に示すように、傾斜部６は、芯線１０１に沿った方向（Ｙ方向）と壁厚方向（Ｘ方向）とに直交するＺ方向を回転軸とし、予め設定された傾斜方向に向けて予め設定された傾斜角度の位置に、複数の単位展開体１２０を傾ける。これにより、複数の単位展開体１２０は、傾けられる前の仮想展開体１１０の壁厚方向（Ｘ方向）に対して、傾いた状態となる。
【００２９】
傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とを操作部１１を用いて入力してもよい。操作者によって入力された傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とに従って、複数の単位展開体１２０を傾ける。
【００３０】
（画像生成部７）
画像生成部７は、画像記憶部２からボリュームデータを読み込み、管腔体の内部の表面（内壁）を平面状に表す展開画像データをボリュームデータに基づいて生成する。例えば画像生成部７は、管腔体の内部に仮想視点を設定する。画像生成部７は、仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、管腔体の内壁を平面状に表す展開画像データを生成する。画像生成部７は、展開画像データを表示制御部８に出力する。
【００３１】
例えば画像生成部７は、芯線１０１上に仮想視点を設定する。図４（ｂ）に示すように、画像生成部７は、複数の単位展開体１２０に対して仮想視点から平行な仮想光線１０２（平行光線）を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００の内壁１１１を平面状に表す展開画像データを生成する。図４（ｂ）に示す例では、画像生成部７は、仮想展開体１１０の壁厚方向（Ｘ方向）に平行な仮想光線１０２（平行光線）を、複数の単位展開体１２０に照射してレイトレーシング処理を行う。複数の単位展開体１２０は壁厚方向（Ｘ方向）に傾いている。そのため、壁厚方向（Ｘ方向）に対して平行に照射された仮想光線１０２（平行光線）は、複数の単位展開体１２０に対して斜めの方向から照射される。すなわち、仮想光線１０２は、大腸１００（仮想展開体１１０）の内壁１１１に対して斜めに照射される。その結果、内壁１１１を斜めの方向から見た展開画像データが生成される。
【００３２】
画像生成部７は、ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことにより、管腔体の内壁を３次元的に表す仮想内視鏡画像データを生成してもよい。また、画像生成部７は、ボリュームデータにＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理を施すことにより、任意の断面におけるＭＰＲ画像データを生成してもよい。
【００３３】
（表示制御部８）
表示制御部８は展開画像データを画像生成部７から受けて、展開画像データに基づく展開画像を表示部１０に表示させる。
【００３４】
（ユーザインターフェース（ＵＩ）９）
ユーザインターフェース（ＵＩ）９は、表示部１０と操作部１１とを備えている。表示部１０は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。操作部１１は、キーボードやマウスなどの入力装置で構成されている。
【００３５】
以上の構成を有する医用画像処理装置１によると、傾いた状態の複数の単位展開体１２０に対してレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００（仮想展開体１１０）の内壁１１１に対して斜めの方向から仮想光線１０２（平行光線）を照射することができる。そのことにより、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することが可能となる。その結果、内壁１１１の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。すなわち、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、大腸１００の内壁１１１を斜めの方向から見た状態の展開画像データを生成することが可能となる。複数の単位展開体１２０は仮想光線１０２に対して斜めに傾いているため、例えば、大腸１００のひだの陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することができる。そのことにより、ひだの陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。その結果、操作者は、ひだ等の突起物の陰になっている箇所を観察することが可能となる。
【００３６】
従来においては、内壁１１１に直交する方向から見た状態の展開画像データを生成していた。そのため、内壁１１１の陰になっている箇所には仮想光線（平行光線）が照射されず、陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することができなかった。その結果、操作者は、陰になっている箇所を観察することが困難であった。これに対して、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することができるので、操作者は、陰になっている箇所を観察することが可能となる。
【００３７】
（変形例）
図５及び図６を参照して、医用画像処理装置１の変形例について説明する。図５は、変形例に係る仮想展開体を模式的に示す斜視図である。図６は、変形例に係る仮想展開体を模式的に示す図であり、芯線に沿った方向から見た図である。図６（ａ）は、単位展開体を傾ける前の状態を示す図である。図６（ｂ）は、単位展開体を傾けた後の状態を示す図である。
【００３８】
（展開部５）
展開部５は、上述したように大腸１００を切り開くことにより、大腸１００の内部の表面（内壁１１１）が展開された平面状の仮想展開体を生成する。
【００３９】
図５及び図６に示す仮想展開体１３０は、展開部５によって生成された仮想展開体を模式的に示すものである。大腸の芯線１０１に沿った方向をＹ方向とし、仮想展開体１３０の厚さ（壁厚）方向をＸ方向とする。
【００４０】
（傾斜部６）
例えば図５及び図６（ａ）に示すように、傾斜部６は、大腸１００の芯線の方向（Ｙ方向）に略平行な分割面に沿って、所定間隔の距離をおいて仮想展開体１３０を分割することにより、複数の単位展開体１４０を得る。一例として、傾斜部６は、芯線の方向（Ｙ方向）に略平行で、壁厚方向（Ｘ方向）にも略平行な分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割する。なお、傾斜部６は、芯線の方向（Ｙ方向）に略平行で、壁厚方向（Ｘ方向）に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４４０に分割してもよい。
【００４１】
なお、傾斜部６は、芯線１０１の方向（Ｙ方向）に平行な面に対して傾斜する分割面に沿って、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割してもよい。例えば操作者が、操作部１１を用いて分割面の角度を入力する。傾斜部６は、操作部１１から入力された角度に従って分割面を設定し、仮想展開体１３０を複数の単位展開体１４０に分割する。
【００４２】
そして、傾斜部６は、複数の単位展開体１４０の向きを芯線１０１に対して傾ける。例えば図６（ｂ）に示すように、傾斜部６は、芯線１０１に沿った方向（Ｙ方向）を回転軸とし、予め設定された傾斜方向に向けて予め設定された傾斜角度の位置に、複数の単位展開体１４０を傾ける。これにより、複数の単位展開体１４０は、傾けられる前の仮想展開体１３０の壁厚方向（Ｘ方向）に対して、傾いた状態となる。
【００４３】
傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に予め記憶されている。例えば操作者が、傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とを操作部１１を用いて入力してもよい。操作者によって入力された傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とは、図示しない記憶部に記憶される。傾斜部６は、記憶部に記憶されている傾斜方向を示す情報と傾斜角度の値とに従って、複数の単位展開体１４０を傾ける。
【００４４】
（画像生成部７）
例えば画像生成部７は、芯線１０１上に仮想視点を設定する。図６（ｂ）に示すように、画像生成部７は、複数の単位展開体１４０に対して仮想視点から平行な仮想光線１０２（平行光線）を照射してレイトレーシング処理を行う。画像生成部７はレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００の内壁１１１を平面状に表す展開画像データを生成する。図６（ｂ）に示す例では、画像生成部７は、仮想展開体１３０の壁厚方向（Ｘ方向）に平行な仮想光線１０２（平行光線）を、複数の単位展開体１４０に照射してレイトレーシング処理を行う。複数の単位展開体１４０は壁厚方向（Ｘ方向）に傾いている。そのため、壁厚方向（Ｘ方向）に対して平行に照射された仮想光線１０２は、複数の単位展開体１４０に対して斜めの方向から照射される。すなわち、仮想光線１０２は、大腸１００（仮想展開体１３０）の内壁１１１に対して斜めに照射される。その結果、内壁１１１を斜めの方向から見た展開画像データが生成される。
【００４５】
画像生成部７は、展開画像データを表示制御部８に出力する。表示制御部８は、展開画像データに基づく展開画像を表示部１０に表示させる。
【００４６】
以上のように、医用画像処理装置１の変形例によっても、傾いた状態の複数の単位展開体１４０に対してレイトレーシング処理を行うことにより、大腸１００（仮想展開体１３０）の内壁１１１に対して斜めの方向から仮想光線１０２（平行光線）を照射することができる。そのことにより、大腸１００の内壁１１１の陰になっている箇所に仮想光線１０２を照射することが可能となる。その結果、内壁１１１の陰になっている箇所を表す展開画像データを生成することが可能となる。
【００４７】
特定部３と、芯線算出部４と、展開部５と、傾斜部６と、画像生成部７と、表示制御部８とはそれぞれ、ＣＰＵ、ＧＰＵ、又はＡＳＩＣなどの図示しない処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又はＨＤＤなどの図示しない記憶装置とによって構成されていてもよい。記憶装置には、特定部３の機能を実行するための特定プログラムが記憶されている。また記憶装置には、芯線算出部４の機能を実行するための芯線算出プログラムが記憶されている。また記憶装置には、展開部５の機能を実行するための展開プログラムが記憶されている。また記憶装置には、傾斜部６の機能を実行するための傾斜プログラムが記憶されている。また記憶装置には、画像生成部７の機能を実行するための画像生成プログラムが記憶されている。また記憶装置には、表示制御部８の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することにより、各部の機能が実行される。
【００４８】
なお、医用画像撮影装置９０が医用画像処理装置１の機能を備えていてもよい。この場合、医用画像撮影装置９０は管腔体を撮影することによりボリュームデータを生成し、医用画像処理装置１の機能を更に実行する。これにより、医用画像撮影装置９０は、管腔体を平面状に展開した展開画像データを生成する。このように医用画像撮影装置９０が医用画像処理装置１の機能を実行しても、医用画像処理装置１と同じ効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 医用画像処理装置
２ 画像記憶部
３ 特定部
４ 芯線算出部
５ 展開部
６ 傾斜部
７ 画像生成部
８ 表示制御部
９ ユーザインターフェース（ＵＩ）
１０ 表示部
１１ 操作部
９０ 医用画像撮影装置
１００ 大腸
１０１ 芯線
１１０、１３０ 仮想展開体
１１１ 内壁
１２０、１４０ 単位展開体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開手段と、
前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜手段と、
前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成手段と、
を有する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記管腔体の芯線を求める芯線算出手段を更に有し、
前記展開手段は、前記芯線に沿って前記管腔体を切り開くことにより前記仮想展開体を生成し、
前記傾斜手段は、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾け、
前記画像生成手段は、前記芯線上に前記仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から平行な前記仮想光線を照射して前記レイトレーシング処理を行うことにより、前記展開画像データを生成する請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記傾斜手段は、前記芯線に略直交する面に沿って前記仮想展開体を前記複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾ける請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記傾斜手段は、前記芯線に略平行な面に沿って前記仮想展開体を前記複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾ける請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
コンピュータに、
医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開機能と、
前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜機能と、
前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成機能と、
を実行させる医用画像処理プログラム。
【請求項１】
医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開手段と、
前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜手段と、
前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成手段と、
を有する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記管腔体の芯線を求める芯線算出手段を更に有し、
前記展開手段は、前記芯線に沿って前記管腔体を切り開くことにより前記仮想展開体を生成し、
前記傾斜手段は、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾け、
前記画像生成手段は、前記芯線上に前記仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から平行な前記仮想光線を照射して前記レイトレーシング処理を行うことにより、前記展開画像データを生成する請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記傾斜手段は、前記芯線に略直交する面に沿って前記仮想展開体を前記複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾ける請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記傾斜手段は、前記芯線に略平行な面に沿って前記仮想展開体を前記複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを前記芯線に対して傾ける請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
コンピュータに、
医用画像撮影装置によって生成されて管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表された前記管腔体を切り開くことにより仮想展開体を生成する展開機能と、
前記仮想展開体を複数の単位展開体に分割し、前記複数の単位展開体の向きを傾ける傾斜機能と、
前記管腔体の内部に仮想視点を設定し、傾けられた状態の前記複数の単位展開体に対して前記仮想視点から仮想光線を照射してレイトレーシング処理を行うことにより、前記管腔体の内部の表面を表す展開画像データを生成する画像生成機能と、
を実行させる医用画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１８０８２（Ｐ２０１１−２１８０８２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３０６３（Ｐ２０１０−９３０６３）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【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２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【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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