医用画像分割装置、及び、医用画像分割プログラム
【課題】複数の部位を連続的に撮像することによって得られた１つのシリーズを、読影者が読影し易いようにように、部位ごとのシリーズに分割する。
【解決手段】１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する部位分割処理部１３と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加処理部１４とを有する。
【解決手段】１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する部位分割処理部１３と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加処理部１４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用撮像モダリティによって取得され、複数の部位が表された軸位断画像を表す画像データに基づいて、部位ごとに分割された軸位断画像を表す画像データを生成する医用画像分割装置、及び、そのような装置において用いられる医用画像分割プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断においては、生体の内部が表示された医用画像が多く用いられており、そのような医用画像を取得するために、Ｘ線撮影や、Ｘ線ＣＴ（computed tomography：コンピュータ断層撮影）装置や、超音波（ＵＳ）診断装置や、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging：磁気共鳴撮像）装置や、ＰＥＴ（positron emission tomography：ポジトロン断層撮影）等の様々な技術や装置（モダリティ）が広く利用されている。それらの装置の多くはディジタル化されており、病院内での診断情報処理システム等の構築が進められている。また、それらの撮像技術の内でも、ＣＴやＭＲＩは生体の軸位断画像を比較的狭い間隔で取得して表示できるので、生体の病変部位の発見や評価に大きな成果を上げている。ここで、軸位断画像とは、被検体の体軸に直交又はほぼ直交する面（所謂、輪切り面）が表された断層像のことをいう。以下において、軸位断画像のことを、単にスライス画像とも言う。
【０００３】
ところで、ＣＴ検査等の断層撮像を行う際には、１回の検査において、必ずしも１部位のみ（例えば、胸部のみ、腹部のみ等）が撮像されるのではなく、複数の部位に渡って（例えば、胸部〜腹部、頭部〜胸部等）連続して撮像が行われることが多い。そのため、通常は、撮像後に、複数部位が表されている一連（１シリーズ）のスライス画像を部位ごとに分割することにより、複数のシリーズが新たに生成される。通常、医師（読影医）は、自分が担当している部位が表されたシリーズを取得して読影を行う。
【０００４】
関連する技術として、非特許文献１には、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像情報システム）又はＲＩＳ（radiology information system：放射線科情報管理システム）からワークリストを受け取り、１つの合成された処理としてまとめられるべき１組の処理を認識し、それをＣＴスキャナに送ることにより１連の検査を行わせ、それによって得られた画像を個別の処理に対応するように分割してＰＡＣＳに蓄積させる装置（Automatic Study Breakup Device）が開示されている（第１３〜１４頁）。
【非特許文献１】デジャルネット（DeJarnette）、他「パックス環境におけるＣＴワークフロー（CT Workflow in a PACS Environment）」、デジャルネット（DeJarnette）・リサーチ・システム社、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.dejarnette.com/Library/Article%20PDFs/CT%20Workflow%20in%20a%20PACS%20Environment.pdf＞、２００６年５月２６日検索
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、複数の部位が撮像された１つのシリーズを複数のシリーズに分割するシリーズ分割は、必ずしも適切に行われるとは限らない。例えば、各スライス画像に対して誤って部位認識された場合には、誤ったスライス位置において分割されることになる。また、１つのスライス画像に複数の部位が表されている場合に（例えば、胸部と腹部）、そのスライス画像を一方のシリーズ（例えば、腹部のシリーズ）に含めると、他方のシリーズ（例えば、胸部のシリーズ）においては、部位の一部が欠落する（例えば、胸部のシリーズに、肺野の下半分が含まれていない）ことになる。
【０００６】
しかしながら、読影中の医師が、そのようなシリーズ分割の失敗や部位の欠落に気づいても、膨大な画像の内から関連するシリーズを検索し、読影中のシリーズの続きを表示させることは極めて困難であり、非常に手間がかかる。その結果、読影医がスムーズに読影を進めることができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、複数の部位を連続して撮像することによって得られた１つのシリーズを、読影医が読影し易いように、部位ごとのシリーズに分割することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る医用画像分割装置は、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加手段とを具備する。
【０００９】
また、本発明の１つの観点に係る医用画像分割プログラムは、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する手順（ｂ）とをＣＰＵに実行させる。
本願において、各軸位断画像のことを「スライス画像」といい、１つのシリーズに含まれる軸位断画像の集合のことを「シリーズ画像」という。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１つのシリーズ画像を分割することによって得られた複数のシリーズ画像を表す画像データに、分割相手のシリーズ画像に関する情報を付加するので、現在表示中のシリーズ画像に隣接するシリーズ画像を、容易に検索することができる。従って、シリーズ分割に失敗したり、分割後のシリーズ画像に部位の欠落が生じていた場合においても、欠落部分を含む別のシリーズ画像を容易に検索して表示させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。この医用画像撮影システムは、被検体について医用画像の撮像検査を行うモダリティ１と、画像サーバ２と、画像表示端末３と、読影用端末４とを含んでいる。これらの装置１〜４は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に準拠している。
【００１２】
モダリティ１は、ＣＴ装置１ａや、ＣＲ（computed radiography）装置１ｂや、ＭＲＩ装置１ｃや、ＰＥＴ装置１ｄや、超音波診断装置（ＵＳ）１ｅ等の医用画像撮像装置を含んでいる。これらのモダリティ１ａ〜１ｅは、撮像検査を行うことにより画像データを生成して、画像付帯情報と共に画像サーバ２に出力する。
【００１３】
画像サーバ２は、モダリティ１によって取得された画像データを保管及び管理するＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像情報システム）用のサーバである。この画像サーバ２は、医用画像部位分割機能を有しており、通常の画像サーバの動作（画像データの保管等）に加えて、医用画像分割装置としても動作する。画像サーバ２は、後述する読影用端末４の要求に従って、画像データを画像表示端末３に出力する。
【００１４】
図１に示すように、画像サーバ２は、制御部１１と、部位認識部１２と、部位分割処理部１３と、分割情報付加処理部１４と、格納部１５と、分割画像特定部１６とを有している。制御部１１〜分割情報付加処理部１４及び分割画像特定部１６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と本実施形態に係る医用画像分割プログラムとによって構成されている。
【００１５】
制御部１１は、モダリティ１から出力された画像データを格納部１５に格納させる。また、制御部１１は、入力された画像データによって表される画像の方向（軸位断（axial）、冠状断（coronal）、矢状断方向（sagittal）等）を確認し、軸位断方向である場合には、その画像データを部位認識部１２にも出力する。なお、画像の方向は、例えば、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００３７）：Image Orientation(Patient)、又は、（００２０，００２０）：Patient Orientationが付された画像付帯情報によって取得される。
【００１６】
部位認識部１２は、１シリーズ分の画像データによって表される複数の軸位断画像（以下において、「スライス画像」ともいう）について、各軸位断画像に被検体のどの部位が表されているかを認識する。そして、認識結果（部位）を含む情報（部位情報）を生成し、画像データに関連付ける。部位は、例えば、「Ｈｅａｄ（頭）」、「Ｎｅｃｋ（頸）」、「Ｃｈｅｓｔ（胸）」等のように、文字列によって示されても良いし、１：ｈｅａｄ、２：ｎｅｃｋ、３：ｃｈｅｓｔ等のように、予めコード化された整数値によって示されても良い。
【００１７】
部位分割処理部１３は、部位認識部１２によって生成された各スライス画像の部位情報に基づいて、そのシリーズにおける部位の境界（部位が変化するスライス位置）を認識し、その境界に基づいてシリーズの分割位置を設定する。そして、その分割位置においてシリーズ画像を複数のシリーズ画像に分割することにより、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する。例えば、分割前のシリーズ画像において、第１〜第１０スライスが胸部を表しており、第１１スライス以降が腹部を表していると認識された場合に、第１０スライスと第１１スライスとの間が胸部と腹部の境界であると認識され、第１〜第１０スライス画像を含む第１のシリーズ画像を表す画像データと、第１１スライス以降の画像を含む第２のシリーズ画像を表す画像データとが生成される。
【００１８】
部位情報付加処理部１４は、次の（１）〜（３）に示す情報（隣接画像情報）、及び、胸部や腹部等の部位情報（（００１８，００１５）：Body Part）を生成し、分割後の各シリーズに画像付帯情報として付加する。
（１）分割前のシリーズに関する情報
部位情報付加処理部１４は、例えば、分割前のシリーズ画像を表す画像データから、分割前及び分割後のシリーズに共通する画像付帯情報（例えば、ＤＩＣＯＭタグ（００２８，００３０）：Pixel Spacingが付された情報）を取得し、それを分割後の各シリーズの画像データに付加する。
【００１９】
（２）隣接するシリーズを特定する情報
部位情報付加処理部１４は、例えば、胸部が表された第１のシリーズ画像の画像データに対して、腹部が表された第２のシリーズ画像のファイル名や識別コードを付加し、第２のシリーズ画像の画像データに対して、第１のシリーズ画像のファイル名や識別コードを付加する。
【００２０】
（３）隣接シリーズとの位置関係を表す情報
例えば、腹部に対して胸部は「上側」であるので、部位情報付加処理部１４は、第１のシリーズ画像の画像データに対して「上側」を表す情報を付加し、第２のシリーズ画像の画像データに対して「下側」を表す情報を付加する。或いは、このようなシリーズ画像相互の位置関係ではなく、共通の座標系に対する各シリーズ画像の位置座標を、隣接シリーズとの位置関係を表す情報として用いても良い。
これらの部位認識部１２〜部位情報付加処理部１４の動作については、後で具体的に説明する。
【００２１】
格納部１５は、例えば、画像サーバ２に内蔵されているハードディスクドライブであり、制御部１１の制御の下で、分割前の画像データ及びその画像付帯情報や、部位分割処理部１３によって生成された分割後の画像データや、部位情報付加処理部１４によって画像データに付加された情報や、それらの各部を動作させるための制御プログラム（医用画像部位分割プログラム）等を格納する。なお、記録媒体としては、ハードディスクの他に、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いても良く、その場合には、それらの記録媒体を駆動する駆動装置が、画像サーバ２に内蔵され、又は、画像サーバ２の外部に接続される。
【００２２】
分割情報特定部１６は、制御部１１や画像表示端末３を介して入力されるユーザ（読影医）の命令に従って、格納部１５に格納されている画像データの内から、画像表示端末３に表示中のシリーズ画像の分割相手であるシリーズ画像を検索して表示させる。検索の際には、部位情報付加処理部１４によって各シリーズ画像を表す画像データに付加された情報が用いられる。
【００２３】
画像表示端末３は、外部から入力される画像データに基づいて検査画像を表示する端末装置であり、高精細なディスプレイを備えている。また、画像表示端末３は、ユーザが命令を入力するための入力装置（例えば、入力ボタン、キーボード、マウス等）を備えていても良い。なお、図１に示す画像表示端末３の画面３ａには、複数の軸位断画像が模式的に示されている。
読影用端末４は、ユーザ（読影医）が、画像表示端末３に表示された検査画像を参照しながら読影レポート等を作成するために用いられる装置であり、読影レポート等を表示する画面４ａや、キーボード等の入力デバイス４ｂ等を備えている。
【００２４】
次に、図１に示す部位認識部１２の構成及び動作について、図２〜図４を参照しながら説明する。
図２は、図１に示す部位認識部１２の機能を示すブロック図である。図２に示すように、部位認識部１２は、特徴量計算部１２１と、部位確信度計算部１２２と、スコアテーブル記憶部１２３と、部位決定処理部１２４と、部位情報記憶部１２５と、部位修正処理部１２６とを含んでいる。この内の特徴量計算部１２１〜部位決定処理部１２４は、各スライス画像について、そこに表された部位を暫定的に決定する。また、部位修正処理部１２６は、複数のスライス画像の部位情報に基づいて、各スライス画像について暫定的に決定された部位を修正する。なお、スライス画像の部位情報については後述する。
【００２５】
図３は、部位認識部１２の動作を示すフローチャートである。制御部１１（図１）において軸位断画像を表すものであると判断された画像データが部位認識部１２に入力されると、以下に説明する部位認識動作が開始される。
ステップＳ１において、画像データ及びその画像付帯情報は、１スライス分ごとに、特徴量計算部１２１に入力される。ここで、画像付帯情報には、画像の方向を表す情報（（００２０，００３７）：Image Orientation(Patient)、又は、（００２０，００２０）：Patient Orientation）や、１画素のピッチを表す情報（（００２８，００３０）：Pixel Spacing）や、スライスの厚さを表す情報（（００１８，００５０）：Slice Thickness）や、１行及び１列に含まれる画素数を表す情報（（００２８，００１０）：Raws、及び、（００２８，００１１）：Columns）や、画像の左上位置の３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）等が含まれる。ここで、括弧内は、各情報のＤＩＣＯＭタグ及び属性名を示している。
【００２６】
ステップＳ２において、特徴量計算部１２１は、１つのスライス画像について特徴量を算出する。ここで、特徴量とは、スライス画像に表された体部の特徴を数値化したものである。特徴量は、例えば、次の（ａ）に示すように、スライス画像に表された体部の形状に基づいて算出される。また、各画素データの値（即ち、画素の輝度）が体部の特性（組織性状等）に対応している場合には、次の（ｂ）や（ｃ）に示すように、その値に応じて特徴量を算出しても良い。例えば、ＣＴ画像における画素データの値はＣＴ値によって決定されるが、この値は、体部を透過した放射線量を表す物理量である。なお、水のＣＴ値は０ＨＵであり、空気領域のＣＴ値は−１０００ＨＵ程度であり、骨領域のＣＴ値は２５０ＨＵ〜３０００ＨＵ程度である。
【００２７】
（ａ）体部全体の円形度
円形度ρは、対象領域の面積Ｓ及びその周囲の長さＬを用いて、次式（１）によって算出される。
ρ＝４πＳ／Ｌ２ …（１）
円形度ρは、対象領域の形状が真円に近づくほど１．０に近づき、形状が真円から離れるほど（例えば、楕円率が１から離れるほど）小さくなる。例えば、対象領域が頭部である場合には、円形度は比較的高くなる。反対に、対象領域が胸部や腹部である場合には、円形度は比較的低くなる。
（ｂ）空気領域特徴量：（空気領域を示すＣＴ値の画素数）／（体部全体の画素数）
例えば、対象領域が胸部である場合には、肺が存在しているために空気領域は比較的広くなる。反対に、対象領域が頭部である場合には、空気領域はほぼゼロとなる。
（ｃ）骨領域特徴量：（骨領域を示すＣＴ値の画素数）／（体部全体の画素数）
例えば、対象領域が腹部である場合には、体部全体に対する骨部の領域は比較的狭い範囲となる。反対に、対象領域が脚部である場合には、体部全体に対して骨部が多くの割合を占める。
【００２８】
次に、ステップＳ３において、部位確信度計算部１２２は、特徴量計算部１２１によって計算された特徴量に基づいて、部位確信度を算出する。ここで、部位確信度とは、対象部位が、「ある部位」である可能性（「頭部」らしさ、「胸部」らしさ等）を数値化したものである。本実施形態において、部位確信度は、予め用意されているスコアテーブルを用いて算出される。
【００２９】
図４は、部位確信度の算出に用いられるスコアテーブルの例を示している。このスコアテーブルは、空気領域特徴量（空気量）の値に基づいて、「頭部」らしさ、「胸部」らしさ、「腹部」らしさ、及び、「脚部」らしさを求める際に用いられる。この他に、部位の項目として、「骨盤部」を挙げても良い。また、隣接する２つの部位の境界（境界領域）や、複数の部位が混在している領域（混在領域、例えば、頭部と頸部、又は、胸部と腹部等）を示す項目（例えば、「頭頸部」又は「胸腹部」）を挙げても良い。
【００３０】
例えば、あるＣＴ画像に表された体部の空気領域特徴量が６０％である場合に、スコアテーブルにおいて６０％が含まれる「４０〜８０％」の欄を参照すると、その体部の「頭部」らしさのスコアは−１．０であり、「胸部」らしさのスコアは０．８であり、「腹部」らしさのスコアは−０．２であり、「脚部」らしさのスコアは−１．０であることがわかる。
このようなスコアテーブルは、特徴量ごとに作成され、スコアテーブル記憶部１２３に記憶されている。スコアテーブルは、統計に基づいて作成されても良いし、ユーザ（医師等）の経験等に基づいて意図的に作成されても良い。
【００３１】
部位確信度計算部１２２は、そのようなスコアテーブルを参照することによって、各特徴量について各「部位」らしさのスコアを求め、それらのスコアを部位ごとに加算する。そのようにして得られた部位ごとのスコアの総和が、部位確信度となる。
【００３２】
再び図３を参照すると、ステップＳ４において、部位決定処理部１２４は、ステップＳ３において得られた部位確信度の内で値が最も大きいものを、そのスライス画像に表された体部の部位として仮決定する。その際に、部位確信度の値が大きい部位が複数あり、それらの差が所定の範囲内（例えば、１０％以内）である場合には、両方の部位を採用しても良い。例えば、胸部と腹部の部位確信度が大きい場合には、そのスライスの部位を「胸部」又は「腹部」とする。或いは、境界領域又は混在領域を示す項目（例えば、「胸腹部」）がある場合には、それを採用しても良い。
【００３３】
ステップＳ５において、部位情報記憶部１２５は、ステップＳ２において得られた特徴量や、ステップＳ３において得られた部位確信度や、ステップＳ４において仮決定された部位を、そのスライス画像の部位情報（部位に関する情報）として保存する。なお、特徴量については、必ずしも全てを記憶しておく必要はなく、所定の特徴量（例えば、後述するステップＳ８において用いられる特徴量）のみを保存するようにしても良い。
このようなステップＳ１〜Ｓ５の動作は、１シリーズに含まれる全てのスライス画像について行われる（ステップＳ６）。
【００３４】
全てのスライス画像についての部位情報が得られると、ステップＳ７において、部位修正処理部１２６は、部位情報記憶部１２５に保存されている部位情報を、スライス順に整列する。モダリティ１（図１）において生成された画像データは、画像サーバ２にスライス順に送信されるとは限らないからである。なお、スライスの順序は、画像付帯情報の内の画像位置情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）に基づいて判断される。或いは、ステップＳ７の替わりに、部位情報記憶部１２５が、ステップＳ５において、画像位置情報に基づいて部位情報をスライス順に整列しながら保存するようにしても良い。
【００３５】
次に、ステップＳ８において、部位修正処理部１２６は、各スライスについて仮決定された部位を、複数のスライス画像の部位情報を用いて修正する。修正方法としては、例えば、次の（１）〜（３）に示す方法が挙げられる。
（１）隣接スライスの部位情報を用いる方法
この方法は、隣接スライスの位置関係に基づいて、あるスライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
仮決定された部位が、例えば、第１〜第５スライスにおいて頸部（ｎｅｃｋ）、第６スライスにおいて頭部（ｈｅａｄ）、第７〜第１０スライスにおいて頸部（ｎｅｃｋ）、第１１〜第１５スライスにおいて胸部（ｃｈｅｓｔ）、第１６スライスにおいて脚部（ｌｅｇ）、第１７〜第２０スライスにおいて胸部（ｃｈｅｓｔ）、第２１〜第３０スライスにおいて腹部（ａｂｄｏｍｅｎ）となっている場合について検討する。この場合に、第６スライスの前後のスライスにおいて頸部となっているので、第６スライスが頭部であるというのは認識誤りであり、正しくは頸部である。また、第１６スライスの前後のスライスにおいては胸部となっているので、第１６スライスが脚部であるというのは認識誤りであり、正しくは胸部である。このように、あるスライス画像について仮決定された部位が前後のスライス画像の部位と異なっている場合には、前後のスライス画像を参照することにより、そのスライス画像の部位が修正される。
【００３６】
（２）特徴量を用いる方法
この方法は、体軸方向における特徴量の変化に基づいて、あるスライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
図５の（ａ）は、空気領域特徴量をスライス位置（体軸方向）順に示す図であり、図５の（ｂ）は、空気領域特徴量の微分値を示す図である。図５の（ｂ）に示すように、空気領域特徴量の変化を被検体の上部（頭部側）から下部（脚部側）に向けて観察すると、空気領域特徴量が突然増加し始める部分が存在する。この部分を胸部の開始位置とする。また、さらに脚部側に向けて観察すると、空気領域特徴量が減少から増加に転じる部分が存在する。この部分を胸部と腹部の境界とする。そして、胸部の開始位置から胸部と腹部との境界との間に、胸部以外の部位が仮決定されているスライス画像が存在する場合には、そのスライス画像の部位が胸部に修正される。
【００３７】
（３）マッチングカーブを利用する方法
この方法は、被検体（例えば、人体）における部位の通常の配置を参照することにより、各スライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
まず、図６に示すように、各スライス画像について仮決定された部位を、被検体の上部（頭部側）から下部（脚部側）に向けてスライス順に配置する。図６に示すとおり、この部位認識結果には、頭部（Ｈｅａｄ）と頸部（Ｎｅｃｋ）とが交互に現れている領域や、胸部（Ｃｈｅｓｔ）の間に頸部が現れている領域が見られることから、仮決定された部位には多くの認識誤りが含まれるものと考えられる。
【００３８】
次に、図７に示すように、図６に示す部位認識結果と予め作成された参照部位との間のマッチングカーブを探索する。ここで、人体の部位は、頭部→頸部→胸部→腹部の順に配置されているので、図７の縦軸に示すように、それらの部位がこのような順序で配置された参照部位を予め作成しておく。
【００３９】
マッチングカーブを探索する際には、部位認識結果と参照部位とが不一致である場合にコストがかかるようにし、コストが最小となるようなカーブを求める。探索手法としては、最適化問題を解くための様々な手法を適用することができる。以下に、その１つとして良く知られている動的計画法（dynamic programming）を用いたマッチングカーブの探索方法を説明する。
【００４０】
まず、図８に示すような重みマップを作成する。図８において、列はスライス番号に対応しており、行は部位に対応している。この重みマップにおいて、仮決定されている部位は、重みがゼロになるように設定されている（太枠の領域）。例えば、図６を参照すると、最初のスライスは頭部と仮決定されているので、重みマップにおけるスライス番号１の頭部（Ｈｅａｄ）のセルの値は「０．０」となっている。また、それ以外のセルについては、ゼロより大きい値が設定される。具体的には、各スライス画像について確信度が算出されている場合には、その確信度と仮決定された部位の確信度との差の値を設定しても良いし、それとは異なる所定の値を設定しても良い。
【００４１】
次に、図９に示すようなコストマップを作成する。図９において、各セル（ｎ，ｍ）のコストは次のように設定される。ここで、ｎはスライス番号を示しており、ｍは部位番号（１：Ｈｅａｄ、２：Ｎｅｃｋ、３：Ｃｈｅｓｔ、４：Ａｂｄｏｍｅｎ）を示している。
（１，１）：重みマップにおける（１，１）の値（図８参照）
（ｎ，１）：重みマップにおける（ｎ−１，１）の値＋所定の値
（１，ｍ）：重みマップにおける（１，ｍ−１）の値＋所定の値
（ｎ，ｍ）：次の（ｉ）〜（iii）の内の最小値
（ｉ）コストマップにおける（ｎ−１，ｍ−１）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値
（ii）コストマップにおける（ｎ，ｍ−１）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値＋所定の値
（iii）コストマップにおける（ｎ−１，ｍ）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値＋所定の値
【００４２】
次に、コストマップを、右側から左側に向かって、周辺の最小値を順次辿って行く。それにより、スライス番号と部位との対応マップが作成される。
図７に示すように、そのようにして得られたマッチングカーブに基づいて、仮決定された部位を参照部位における対応部位に置き換えることにより、部位の修正が行われる。
【００４３】
再び、図３を参照すると、ステップＳ８において、部位修正処理部１２６は、修正後の部位情報を画像付帯情報として格納部１５に出力して保存させる。部位認識部１２から出力された部位情報は、画像情報データベースによって管理するようにしても良いし、格納部１５に既に格納されている画像データに、タグとして書き込むようにしても良い。
【００４４】
以上の説明においては、１シリーズに含まれる複数のスライス画像の各々について部位認識を行った後で、複数スライスに関する部位情報の相互関係を用いて、各スライスの部位情報を修正する。このように、２つの段階を経て部位認識を行う利点は、次の通りである。即ち、１シリーズの全ての画像データがサーバ２に入力されるのを待つことなく、入力されたスライス順に部位認識処理を開始できるので、比較的高速に部位認識結果を得ることができる。また、各スライスについて得られた部位認識結果を、複数のスライス画像の集合によって表される被検体の３次元情報に基づいて修正するので、大きな部位認識誤りを低減することができる。従って、効率良く、且つ、正確な部位認識を行うことが可能となる。
【００４５】
ここで、図２に示す部位認識部１２は、入力された全てのスライス画像について部位認識処理を行っている。しかしながら、部位認識処理を開始する前にＤＩＣＯＭタグを参照し、撮像部位を表す情報（（００１８，００１５）：Body Part）が存在しないスライス画像のみに対して部位認識処理を行うようにしても良い。撮像段階において部位が付される場合もあるからである。
【００４６】
或いは、部位認識部１２は、連続して入力されるスライス画像に対して、所定のスライス間隔で間引きしながら部位認識処理を行うようにしても良い。その場合には、全体として処理を高速化することが可能となる。さらに、部位認識部１２は、連続して入力されるスライス画像の内の所定の範囲についてのみ、部位認識処理を行うようにしても良い。例えば、診断対象が被検体の腹部である場合には、腹部の開始領域（又は、胸部及び腹部の混在領域）が認識できれば良い。その場合には、例えば、スライス画像の３次元座標を表す情報（ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００３２）：Image Position(Patient)）から判断して明らかに脚部と考えられる範囲については、部位認識処理を省略しても良い。
【００４７】
また、ステップＳ３及びＳ４においてスライスに表された体部の部位を仮決定する際に、スコアテーブルを用いる替わりに、ニューラルネットワーク等の機械学習法を利用して部位を認識しても良い。
ニューラルネットワークを利用する場合には、例えば、次のような方法により部位が仮決定される。即ち、図１０に示すように、スライス画像に表された体部の特徴量（例えば、ステップＳ２において説明した特徴量（ａ）〜（ｃ））を、ニューラルネットに入力する。そして、そのスライス画像に表された部位に一致する部位に対して１を出力し、それ以外の部位に対してゼロを出力するように、ニューラルネットを学習させる。例えば、スライス画像に頭部が表されている場合には、「Ｈｅａｄ」の出力を１とし、「Ｎｅｃｋ」、「Ｃｈｅｓｔ」及び「Ａｂｄｏｍｅｎ」の出力をゼロとする。このように学習させたニューラルネットを利用することにより、入力された特徴量に対応する部位が取得される。
【００４８】
次に、図１１を参照しながら、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４の動作について説明する。以下に説明する動作は、格納部１５に格納されている医用画像分割プログラムに従って、ＣＰＵにより実行される。この医用画像分割プログラムは、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズを表す画像データに基づいて、２つ以上のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する動作をＣＰＵに実行させるものである。
【００４９】
図１１の左側に示す図は、分割前のシリーズに含まれるスライス画像を示している。このシリーズにおいて、スライス番号ＳＬＮが１０以前のスライス画像には胸部が表されており、スライス番号ＳＬＮが１１以降のスライス画像には腹部が表されている。また、これらのスライス画像の各々には、シリーズを示す番号（ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００１１）:Series Number）が付されている。図１１において、分割前のシリーズのシリーズ番号は１である
【００５０】
このようなシリーズ画像（シリーズ番号＝１）が取得された場合に、図１に示す部位分割処理部１３は、まず、各スライス画像の部位情報に基づいて部位の境界を検出し、その境界に基づいてシリーズを分割する位置を設定する。図１１においては、スライス番号ＳＬＮが１０であるスライス画像１０１と、スライス番号ＳＬＮが１１であるスライス画像１０２との間において、部位が胸部から腹部に変化する。そのため、部位分割処理部１３は、これらのスライス画像１０１及び１０２の間を部位の境界と判断し、そこを分割位置として設定する。
【００５１】
次に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１０以前であるスライス画像のシリーズ番号を１から２に変更することにより、新たなシリーズ画像Ａを生成する。同様に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１１以降であるスライス画像のシリーズ番号を１から３に変更することにより、新たなシリーズ画像Ｂを生成する。このようにして、分割された２組のシリーズ画像が生成される。
【００５２】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、シリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像、即ち、境界に接しているスライス画像１０１及び１０２に対し、隣接シリーズのシリーズ番号を表すタグを作成することにより、隣接シリーズを特定する情報を付加する。例えば、シリーズ画像Ａのスライス画像１０１には、シリーズ画像Ｂを表すシリーズ番号３が画像付帯情報として付加され、シリーズ画像Ｂのスライス画像１０２には、シリーズ画像Ａを表すシリーズ番号２が画像付帯情報として付加される。
【００５３】
或いは、分割情報付加処理部１４は、隣接するシリーズを直接検索できる情報（例えばファイル名）を隣接シリーズを特定する情報として付加するようにしても良い。
このように、ある部位が表されたシリーズ画像に対して隣接シリーズを特定する情報を付加しておくことにより、同一患者について同時に撮影された他の部位が表された画像の検索が容易となる。
【００５４】
次に、分割情報付加処理部１４は、スライス画像１０１及び１０２に対し、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UIDを作成することにより、隣接シリーズとの位置関係を表す情報として、基準とする座標系を唯一に識別するための番号を付加する。このような共通の座標系を表す情報をシリーズ画像Ａ及びＢに付加しておくことにより、各シリーズ画像Ａ及びＢについて、分割前のシリーズ画像から引き続き保持している３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）が、互いに共通の座標系を基準としていることが判別される。その結果、この３次元座標を表す情報によってシリーズ画像Ａとシリーズ画像Ｂとの位置関係（例えば、上下関係）が明確になる。
【００５５】
或いは、分割情報付加処理部１４は、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UIDを生成する替わりに、一方のシリーズ画像が、他方のシリーズ画像に対してｘ軸又はｙ軸又はｚ軸のどちら側に存在するのかを表す情報（ベクトル情報）を付加するようにしても良い。
【００５６】
なお、分割後のシリーズ画像が２シリーズのみである場合には、隣接シリーズとの位置関係を表す情報を特に付加しなくても良い。図１１に示すように、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部の画像１０１及び１０２に隣接シリーズのシリーズ番号を付加しておくことにより、位置関係が決定されるからである。
【００５７】
再び、図１を参照すると、例えば、シリーズ画像Ａに含まれるスライス画像が画像表示端末３に表示されている間に、ユーザによって隣接シリーズの表示命令が入力されると、分割情報特定部１６はシリーズ画像Ａの画像付帯情報を検索する。その結果、スライス画像１０１（図１１）に付された隣接シリーズのシリーズ番号（＝３）が検出されると、分割情報特定部１６は、シリーズ番号が３であるシリーズ画像Ｂを表す画像データを格納部１６から画像表示装置３に出力させる。そして、スライス画像１０１に付されたＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UID及び（００２０，００３２）：Image Position (Patient)に基づいて、シリーズ画像Ａに含まれるスライス画像１０１の次に、シリーズ画像Ｂに含まれるスライス画像１０２を表示させる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、分割後の各シリーズ画像に互いのシリーズに関する情報を付加するので、隣接するシリーズのスライス画像を容易に検索することができる。従って、元のシリーズが不適切な位置で分割されてしまい、読影中のシリーズ画像に所望のスライス画像が含まれていないことが判明した場合においても、関連するシリーズ画像に含まれるスライス画像を容易に表示させることが可能になる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１２を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、一部のスライス画像が２つのシリーズ画像の間でオーバーラップするようにシリーズ分割を行う。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００６０】
図１２に示す分割前のシリーズ画像（シリーズ番号＝１）において、スライス番号ＳＬＮが９〜１１であるスライス画像に表された部位は、図１の部位認識部１２による部位認識の結果、胸腹部であると判断されている。このように、分割前のシリーズ画像が、複数の部位が表されたスライス画像を含む場合には、次のように分割処理が行われる。即ち、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１１（胸腹部の下端のスライス画像２０１）以前のスライス画像のシリーズ番号を１から２に変更することにより、新たなシリーズ画像Ａを生成する。同様に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが９（胸腹部の上端のスライス画像２０２）以降のスライス画像のシリーズ番号を１から３に変更することにより、新たなシリーズ画像Ｂを生成する。
【００６１】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像２０１ａ及び２０２ｂの各々に対し、隣接シリーズを特定する情報を付加する。隣接シリーズを特定する情報としては、第１の実施形態におけるのと同様に、隣接シリーズのシリーズ番号を用いても良いし、ファイル名等を用いても良い。
【００６２】
また、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像２０１ａ及び２０２ｂに対し、隣接シリーズとの位置関係を表す情報を付加する。さらに、分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａとシリーズ画像Ｂとにおいて重複するスライスの端部に、対応するスライス画像を表す情報を付加しても良い。その場合には、例えば、シリーズ画像Ａのスライス画像２０２ａには、シリーズ画像Ｂのスライス画像２０２ｂを表す情報が付加され、シリーズ画像Ｂのスライス画像２０１には、シリーズ画像Ａのスライス画像２０１ａを表す情報が付加される。
【００６３】
隣接シリーズとの位置関係を表す情報としては、第１の実施形態におけるのと同様に、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UID、即ち、共通の座標系を表す情報を用いても良い。この場合には、各シリーズ画像Ａ及びＢが分割前のシリーズから引き続き保持している３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）から、両者の位置関係や、両者間において対応するスライス画像が明らかになる。
【００６４】
図１に示す分割画像特定部１６は、例えば、画像表示端末３にシリーズ画像Ａ又はＢが表示されている間に、隣接シリーズの表示命令が入力された場合に、シリーズ画像Ａの画像付帯情報を検索することにより、スライス画像２０１ａに付された隣接シリーズのシリーズ番号（＝３）を検出する。そして、対応するスライス画像を表す情報に基づいて、シリーズ画像Ｂに含まれる一連のスライス画像の表示を、スライス画像２０１ｂ（スライス画像２０１ａに対応）から開始させる。
【００６５】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、複数の部位が表されたスライス画像が分割後のシリーズ画像においてオーバーラップするようにシリーズ分割を行うので、分割後の両方のシリーズ画像において部位の欠落を防ぐことが可能になる。
また、本実施形態によれば、分割後のシリーズ画像間において対応するスライス画像にも互いを関連付ける情報を付加するので、読影中のシリーズ画像の続きとなる隣接シリーズのスライス画像を、重複や洩れを招くことなく容易に検索して表示させることが可能になる。
【００６６】
以上、本実施形態においては、複数の部位が表されているスライス画像（図１２においては、胸腹部）が、図１に示す部位認識部１２によって認識されている場合について説明した。しかしながら、図１１に示すように、２つの部位の間に境界が設定できる場合においても、その境界を含む所定の範囲をオーバーラップさせるようにシリーズ分割を行っても良い。例えば、ＳＬＮ＝１０とＳＬＮ＝１１との間に設定された境界位置から±Ｚｃｍ、又は、その境界位置からＮスライス分（Ｎは自然数）をオーバーラップさせる範囲として、シリーズ画像Ａ及びシリーズ画像Ｂの両方に含めるようにする。
【００６７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１３を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、図１に示すモダリティ１によって取得された画像データに基づいて、体積データ（ボリュームデータ）が構成される。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００６８】
図１３に示すように、図１に示す部位分割処理部１３は、部位認識部１２による部位認識の結果に基づいて、ｚ軸方向において部位が変化する面（境界面）を検出する。
次に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が境界面のｚ座標よりも大きい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から２に変更することにより、新たな体積データ（画像Ａ）を生成する。同様に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が境界面のｚ座標よりも小さい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から３に変更することにより、新たな体積データ（画像Ｂ）を生成する。
【００６９】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後の画像Ａ及びＢに隣接画像及び隣接画像との位置関係を特定する情報を付加する。例えば、画像Ａに対しては、境界面（ｚ＝０面）に含まれる座標（０，０，０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，０，００１）が、画像付帯情報として付加される。一方、画像Ｂに対しては、境界面（ｚ＝１００面）に含まれる座標（０，０，１００）に、識別番号００１を付加した情報（０，０，１００，００１）が、画像付帯情報として付加される。この識別番号００１により、画像Ａと画像Ｂとが隣接しており、画像Ａ内の座標（０，０，０）と、画像Ｂ内の座標（０，０，１００）とが対応していることが特定される。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１４を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、分割前の体積データの一部がオーバーラップするように、複数の体積データに分割する。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００７１】
図１４に示すように、図１に示す部位分割処理部１３は、部位認識部１２による部位認識の結果に基づいて、ｚ軸方向において部位が変化する面（境界面）を検出する。
次に、部位分割処理部１３は、境界面から±Ｚｃｍの範囲を、分割後の体積データにおいてオーバーラップさせる範囲に設定する。そして、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が、（境界面のｚ座標−Ｚｃｍ）よりも大きい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から２に変更することにより、新たな体積データ（画像Ａ）を生成する。同様に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が、（境界面のｚ座標＋Ｚｃｍ）よりも小さい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から３に変更することにより、新たな体積データ（画像Ｂ）を生成する。
【００７２】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後の画像Ａ及びＢに隣接画像及び隣接画像との位置関係を特定する情報を付加する。例えば、画像Ａに対しては、座標（０，０，０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，０，００１）と、座標（０，０，１０）に識別番号００２を付加した情報（０，０，１０，００２）とが、画像付帯情報として付加される。一方、画像Ｂに対しては、座標（０，０，９０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，９０，００１）と、座標（０，０，１００）に識別番号００２を付加した情報（０，０，１００，００２）とが画像付帯情報として付加される。ここで、画像Ａ内の座標（０，０，０）及び（０，０，１０）と、画像Ｂ内の座標（０，０，１００）及び（０，０，９０）とは、オーバーラップしている範囲の端面に含まれる座標である。
【００７３】
これらの識別番号００１及び０２２により、画像Ａと画像Ｂとが隣接していることが特定される。また、画像Ａ内の座標（０，０，０）と画像Ｂ内の座標（０，０，９０）とが対応しており、画像Ａ内の座標（０，０，１０）と画像Ｂ内の座標（０，０，１００）とが対応していることが特定される。
【００７４】
以上、本実施形態においては、２つの部位の境界が設定できる場合について説明した。しかしながら、図１に示す部位認識処理部１２により、１つの軸位断画像に２つの部位が表されている範囲（例えば、胸腹部）が予め認識されている場合には、その範囲を画像Ａ及びＢの両方に含めるように画像分割を行っても良い。
【００７５】
以上説明した第１〜第４の実施形態においては、１つのシリーズの軸位断画像を２つのシリーズに分割しているが、３つ以上のシリーズに分割しても良い。その場合には、分割する各境界面やオーバーラップさせる範囲の各端面に、隣接シリーズを特定する情報及び隣接シリーズとの位置関係を特定する情報を付加すれば良い。
【００７６】
次に、本発明の第５の実施形態に係る医用画像分割装置について説明する。図１５は、本実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
図１５に示すように、このシステムは、図１に示す画像サーバ２の替わりに、画像サーバ５と、部位認識装置６と、画像分割装置７と、画像格納装置８とを含んでいる。これらの装置５〜７は、ＤＩＣＯＭ規格に準拠している。その他の構成については、図１に示すシステムにおけるものと同様である。
【００７７】
画像サーバ５は、モダリティ１から出力された画像データを保管及び管理するＰＡＣＳ用サーバである。画像サーバ５は、モダリティ１から入力された画像データを画像格納装置８に格納させる。また、画像サーバ５は、その画像データの画像付帯情報に撮像部位を表す情報（（００１８，００１５）：Body Part）が含まれていない場合に、画像データを部位認識装置６に出力して部位認識処理を行わせる。さらに、画像サーバ５は、情報読影用端末４の要求に従って、画像格納装置８に格納されている画像データを画像表示端末３に出力するように、画像格納装置８を制御する。
【００７８】
部位認識装置６は、１シリーズの画像データによって表される複数の軸位断画像に基づいて、各軸位断画像に被検体のどの部位が撮像されているかを認識して部位情報を生成する装置である。部位認識装置６における部位認識処理機能及び動作については、図１及び図２に示す部位認識部１２におけるものと同様である。このような部位認識装置６は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成されている。
【００７９】
医用画像分割装置（以下、単に「画像分割装置」ともいう）７は、部位分割処理部７１と、分割情報付加処理部７２と、分割画像特定部７３とを含んでいる。これらの各部７１〜７３の動作は、図１に示す部位分割処理部１３、分割情報付加処理部１４、及び、分割画像特定部１６におけるものとそれぞれ同様である。このような画像分割装置７は、例えば、先に説明した医用画像分割プログラムが読み込まれたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成されている。
【００８０】
画像格納装置８は、例えば、画像サーバ５に接続されているハードディスクドライブである。或いは、記録媒体として、その他に、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いても良く、その場合には、それらの記録媒体を駆動する駆動装置が、画像サーバ５に接続される。或いは、画像サーバ５に画像格納装置を内蔵させても良い。
【００８１】
本実施形態においては、画像分割装置７をＰＣによって構成するので、既存の医用画像撮影システムに画像分割機能を容易に組み込むことができる。従って、既存の設備を活用しつつ、効率の良い画像分割処理を行うことが可能となる。
なお、本実施形態において、画像分割装置７は、画像分割後の画像データやそれらの画像付帯情報を画像格納装置８に出力して格納させているが、画像分割装置７に内蔵されている格納装置（例えば、ハードディスク）に、画像データや画像付帯情報を格納するようにしても良い。
【００８２】
以上説明した第１〜第５の実施形態において、部位認識部１２（図１）及び部位認識装置６（図１５）は、モダリティ１から直接画像サーバ２及び５に入力された画像データについて部位認識処理を行っている。しかしながら、モダリティ１において生成された後で一旦記録媒体に格納された画像データを画像サーバ２又は部位認識装置６に読み込むことにより、部位認識処理を行っても良い。
【００８３】
次に、本発明の第１〜第５の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの別の構成例について、図１６を参照しながら説明する。図１６に示すように、このシステムにおいて、モダリティ１、画像サーバ２、画像表示端末３、読影用端末４は、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等のネットワークＮ１を介して互いに接続されている。或いは、画像サーバ２の替わりに、図１５に示す画像サーバ５と、部位認識装置６と、画像分割装置７と、画像格納装置８とを、ネットワークＮ１に接続するようにしても良い。また、このネットワークＮ１に、各診療科に設置されている端末３０や、ＲＩＳ（radiology information system：放射線科情報管理システム）４０や、ＨＩＳ（Hospital Information System：病院情報システム）５０を接続しても良い。
【００８４】
図１６に示すように、医用画像部位分割機能を有する画像サーバ２（又は、部位分割装置７）をネットワークＮ１に接続することにより、適切に分割されたシリーズ画像や、隣接シリーズを検索し易いシリーズ画像を種々の端末（例えば、読影用端末４や、各診療科端末３０）において利用できるようになるので、効率の良い読影や医療診断を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、医療用撮像モダリティによって取得された、複数の部位が表された軸位断画像を表す画像データに基づいて、部位ごとに分割された軸位断画像を表す画像データを生成する医用画像分割装置、及び、そのような装置において用いられる医用画像分割プログラムにおいて利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す部位認識部の機能を示すブロック図である。
【図３】図１に示す部位認識部の動作を示すフローチャートである。
【図４】空気領域特徴量を用いた部位確信度スコアテーブルを示す図である。
【図５】空気領域特徴量及びその微分値を示す図である。
【図６】仮決定された部位（部位認識結果）をスライス順に配置した図である。
【図７】部位認識結果と参照部位との間のマッチングカーブを示す図である。
【図８】動的計画法によるマッチングカーブの探索に用いられる重みマップである。
【図９】動的計画法によるマッチングカーブの探索に用いられるコストマップである。
【図１０】ニューラルネットを利用した部位の仮決定方法を説明するための図である。
【図１１】図１に示す部位分割処理部及び分割情報付加処理部の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ モダリティ
１ａ コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置
１ｂ コンピュータ放射線撮影（ＣＲ）装置
１ｃ 磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置
１ｄ ポジトロン断層撮影（ＰＥＴ）装置
１ｅ 超音波撮像（ＵＳ）装置
２、５ 画像サーバ
３ 画像表示端末
３ａ、４ａ 画面
４ 読影用端末
４ｂ 入力デバイス
６ 部位認識装置
７ 画像分割装置
８ 画像格納装置
１１ 制御部
１２ 部位認識部
１３、７１ 部位分割処理部
１４、７２ 分割情報付加処理部
１５ 格納部
１６、７３ 分割画像特定部
３０ 診療科端末
４０ 放射線科情報管理システム（ＲＩＳ）
５０ 病院情報システム（ＨＩＳ）
１０１、１０２、２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂ スライス画像
１２１ 特徴量計算部
１２２ 部位確信度計算部
１２３ スコアテーブル記憶部
１２４ 部位決定処理部
１２５ 部位情報記憶部
１２６ 部位修正処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用撮像モダリティによって取得され、複数の部位が表された軸位断画像を表す画像データに基づいて、部位ごとに分割された軸位断画像を表す画像データを生成する医用画像分割装置、及び、そのような装置において用いられる医用画像分割プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断においては、生体の内部が表示された医用画像が多く用いられており、そのような医用画像を取得するために、Ｘ線撮影や、Ｘ線ＣＴ（computed tomography：コンピュータ断層撮影）装置や、超音波（ＵＳ）診断装置や、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging：磁気共鳴撮像）装置や、ＰＥＴ（positron emission tomography：ポジトロン断層撮影）等の様々な技術や装置（モダリティ）が広く利用されている。それらの装置の多くはディジタル化されており、病院内での診断情報処理システム等の構築が進められている。また、それらの撮像技術の内でも、ＣＴやＭＲＩは生体の軸位断画像を比較的狭い間隔で取得して表示できるので、生体の病変部位の発見や評価に大きな成果を上げている。ここで、軸位断画像とは、被検体の体軸に直交又はほぼ直交する面（所謂、輪切り面）が表された断層像のことをいう。以下において、軸位断画像のことを、単にスライス画像とも言う。
【０００３】
ところで、ＣＴ検査等の断層撮像を行う際には、１回の検査において、必ずしも１部位のみ（例えば、胸部のみ、腹部のみ等）が撮像されるのではなく、複数の部位に渡って（例えば、胸部〜腹部、頭部〜胸部等）連続して撮像が行われることが多い。そのため、通常は、撮像後に、複数部位が表されている一連（１シリーズ）のスライス画像を部位ごとに分割することにより、複数のシリーズが新たに生成される。通常、医師（読影医）は、自分が担当している部位が表されたシリーズを取得して読影を行う。
【０００４】
関連する技術として、非特許文献１には、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像情報システム）又はＲＩＳ（radiology information system：放射線科情報管理システム）からワークリストを受け取り、１つの合成された処理としてまとめられるべき１組の処理を認識し、それをＣＴスキャナに送ることにより１連の検査を行わせ、それによって得られた画像を個別の処理に対応するように分割してＰＡＣＳに蓄積させる装置（Automatic Study Breakup Device）が開示されている（第１３〜１４頁）。
【非特許文献１】デジャルネット（DeJarnette）、他「パックス環境におけるＣＴワークフロー（CT Workflow in a PACS Environment）」、デジャルネット（DeJarnette）・リサーチ・システム社、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.dejarnette.com/Library/Article%20PDFs/CT%20Workflow%20in%20a%20PACS%20Environment.pdf＞、２００６年５月２６日検索
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、複数の部位が撮像された１つのシリーズを複数のシリーズに分割するシリーズ分割は、必ずしも適切に行われるとは限らない。例えば、各スライス画像に対して誤って部位認識された場合には、誤ったスライス位置において分割されることになる。また、１つのスライス画像に複数の部位が表されている場合に（例えば、胸部と腹部）、そのスライス画像を一方のシリーズ（例えば、腹部のシリーズ）に含めると、他方のシリーズ（例えば、胸部のシリーズ）においては、部位の一部が欠落する（例えば、胸部のシリーズに、肺野の下半分が含まれていない）ことになる。
【０００６】
しかしながら、読影中の医師が、そのようなシリーズ分割の失敗や部位の欠落に気づいても、膨大な画像の内から関連するシリーズを検索し、読影中のシリーズの続きを表示させることは極めて困難であり、非常に手間がかかる。その結果、読影医がスムーズに読影を進めることができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、複数の部位を連続して撮像することによって得られた１つのシリーズを、読影医が読影し易いように、部位ごとのシリーズに分割することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る医用画像分割装置は、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加手段とを具備する。
【０００９】
また、本発明の１つの観点に係る医用画像分割プログラムは、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）と、第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する手順（ｂ）とをＣＰＵに実行させる。
本願において、各軸位断画像のことを「スライス画像」といい、１つのシリーズに含まれる軸位断画像の集合のことを「シリーズ画像」という。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１つのシリーズ画像を分割することによって得られた複数のシリーズ画像を表す画像データに、分割相手のシリーズ画像に関する情報を付加するので、現在表示中のシリーズ画像に隣接するシリーズ画像を、容易に検索することができる。従って、シリーズ分割に失敗したり、分割後のシリーズ画像に部位の欠落が生じていた場合においても、欠落部分を含む別のシリーズ画像を容易に検索して表示させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。この医用画像撮影システムは、被検体について医用画像の撮像検査を行うモダリティ１と、画像サーバ２と、画像表示端末３と、読影用端末４とを含んでいる。これらの装置１〜４は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に準拠している。
【００１２】
モダリティ１は、ＣＴ装置１ａや、ＣＲ（computed radiography）装置１ｂや、ＭＲＩ装置１ｃや、ＰＥＴ装置１ｄや、超音波診断装置（ＵＳ）１ｅ等の医用画像撮像装置を含んでいる。これらのモダリティ１ａ〜１ｅは、撮像検査を行うことにより画像データを生成して、画像付帯情報と共に画像サーバ２に出力する。
【００１３】
画像サーバ２は、モダリティ１によって取得された画像データを保管及び管理するＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像情報システム）用のサーバである。この画像サーバ２は、医用画像部位分割機能を有しており、通常の画像サーバの動作（画像データの保管等）に加えて、医用画像分割装置としても動作する。画像サーバ２は、後述する読影用端末４の要求に従って、画像データを画像表示端末３に出力する。
【００１４】
図１に示すように、画像サーバ２は、制御部１１と、部位認識部１２と、部位分割処理部１３と、分割情報付加処理部１４と、格納部１５と、分割画像特定部１６とを有している。制御部１１〜分割情報付加処理部１４及び分割画像特定部１６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と本実施形態に係る医用画像分割プログラムとによって構成されている。
【００１５】
制御部１１は、モダリティ１から出力された画像データを格納部１５に格納させる。また、制御部１１は、入力された画像データによって表される画像の方向（軸位断（axial）、冠状断（coronal）、矢状断方向（sagittal）等）を確認し、軸位断方向である場合には、その画像データを部位認識部１２にも出力する。なお、画像の方向は、例えば、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００３７）：Image Orientation(Patient)、又は、（００２０，００２０）：Patient Orientationが付された画像付帯情報によって取得される。
【００１６】
部位認識部１２は、１シリーズ分の画像データによって表される複数の軸位断画像（以下において、「スライス画像」ともいう）について、各軸位断画像に被検体のどの部位が表されているかを認識する。そして、認識結果（部位）を含む情報（部位情報）を生成し、画像データに関連付ける。部位は、例えば、「Ｈｅａｄ（頭）」、「Ｎｅｃｋ（頸）」、「Ｃｈｅｓｔ（胸）」等のように、文字列によって示されても良いし、１：ｈｅａｄ、２：ｎｅｃｋ、３：ｃｈｅｓｔ等のように、予めコード化された整数値によって示されても良い。
【００１７】
部位分割処理部１３は、部位認識部１２によって生成された各スライス画像の部位情報に基づいて、そのシリーズにおける部位の境界（部位が変化するスライス位置）を認識し、その境界に基づいてシリーズの分割位置を設定する。そして、その分割位置においてシリーズ画像を複数のシリーズ画像に分割することにより、複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する。例えば、分割前のシリーズ画像において、第１〜第１０スライスが胸部を表しており、第１１スライス以降が腹部を表していると認識された場合に、第１０スライスと第１１スライスとの間が胸部と腹部の境界であると認識され、第１〜第１０スライス画像を含む第１のシリーズ画像を表す画像データと、第１１スライス以降の画像を含む第２のシリーズ画像を表す画像データとが生成される。
【００１８】
部位情報付加処理部１４は、次の（１）〜（３）に示す情報（隣接画像情報）、及び、胸部や腹部等の部位情報（（００１８，００１５）：Body Part）を生成し、分割後の各シリーズに画像付帯情報として付加する。
（１）分割前のシリーズに関する情報
部位情報付加処理部１４は、例えば、分割前のシリーズ画像を表す画像データから、分割前及び分割後のシリーズに共通する画像付帯情報（例えば、ＤＩＣＯＭタグ（００２８，００３０）：Pixel Spacingが付された情報）を取得し、それを分割後の各シリーズの画像データに付加する。
【００１９】
（２）隣接するシリーズを特定する情報
部位情報付加処理部１４は、例えば、胸部が表された第１のシリーズ画像の画像データに対して、腹部が表された第２のシリーズ画像のファイル名や識別コードを付加し、第２のシリーズ画像の画像データに対して、第１のシリーズ画像のファイル名や識別コードを付加する。
【００２０】
（３）隣接シリーズとの位置関係を表す情報
例えば、腹部に対して胸部は「上側」であるので、部位情報付加処理部１４は、第１のシリーズ画像の画像データに対して「上側」を表す情報を付加し、第２のシリーズ画像の画像データに対して「下側」を表す情報を付加する。或いは、このようなシリーズ画像相互の位置関係ではなく、共通の座標系に対する各シリーズ画像の位置座標を、隣接シリーズとの位置関係を表す情報として用いても良い。
これらの部位認識部１２〜部位情報付加処理部１４の動作については、後で具体的に説明する。
【００２１】
格納部１５は、例えば、画像サーバ２に内蔵されているハードディスクドライブであり、制御部１１の制御の下で、分割前の画像データ及びその画像付帯情報や、部位分割処理部１３によって生成された分割後の画像データや、部位情報付加処理部１４によって画像データに付加された情報や、それらの各部を動作させるための制御プログラム（医用画像部位分割プログラム）等を格納する。なお、記録媒体としては、ハードディスクの他に、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いても良く、その場合には、それらの記録媒体を駆動する駆動装置が、画像サーバ２に内蔵され、又は、画像サーバ２の外部に接続される。
【００２２】
分割情報特定部１６は、制御部１１や画像表示端末３を介して入力されるユーザ（読影医）の命令に従って、格納部１５に格納されている画像データの内から、画像表示端末３に表示中のシリーズ画像の分割相手であるシリーズ画像を検索して表示させる。検索の際には、部位情報付加処理部１４によって各シリーズ画像を表す画像データに付加された情報が用いられる。
【００２３】
画像表示端末３は、外部から入力される画像データに基づいて検査画像を表示する端末装置であり、高精細なディスプレイを備えている。また、画像表示端末３は、ユーザが命令を入力するための入力装置（例えば、入力ボタン、キーボード、マウス等）を備えていても良い。なお、図１に示す画像表示端末３の画面３ａには、複数の軸位断画像が模式的に示されている。
読影用端末４は、ユーザ（読影医）が、画像表示端末３に表示された検査画像を参照しながら読影レポート等を作成するために用いられる装置であり、読影レポート等を表示する画面４ａや、キーボード等の入力デバイス４ｂ等を備えている。
【００２４】
次に、図１に示す部位認識部１２の構成及び動作について、図２〜図４を参照しながら説明する。
図２は、図１に示す部位認識部１２の機能を示すブロック図である。図２に示すように、部位認識部１２は、特徴量計算部１２１と、部位確信度計算部１２２と、スコアテーブル記憶部１２３と、部位決定処理部１２４と、部位情報記憶部１２５と、部位修正処理部１２６とを含んでいる。この内の特徴量計算部１２１〜部位決定処理部１２４は、各スライス画像について、そこに表された部位を暫定的に決定する。また、部位修正処理部１２６は、複数のスライス画像の部位情報に基づいて、各スライス画像について暫定的に決定された部位を修正する。なお、スライス画像の部位情報については後述する。
【００２５】
図３は、部位認識部１２の動作を示すフローチャートである。制御部１１（図１）において軸位断画像を表すものであると判断された画像データが部位認識部１２に入力されると、以下に説明する部位認識動作が開始される。
ステップＳ１において、画像データ及びその画像付帯情報は、１スライス分ごとに、特徴量計算部１２１に入力される。ここで、画像付帯情報には、画像の方向を表す情報（（００２０，００３７）：Image Orientation(Patient)、又は、（００２０，００２０）：Patient Orientation）や、１画素のピッチを表す情報（（００２８，００３０）：Pixel Spacing）や、スライスの厚さを表す情報（（００１８，００５０）：Slice Thickness）や、１行及び１列に含まれる画素数を表す情報（（００２８，００１０）：Raws、及び、（００２８，００１１）：Columns）や、画像の左上位置の３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）等が含まれる。ここで、括弧内は、各情報のＤＩＣＯＭタグ及び属性名を示している。
【００２６】
ステップＳ２において、特徴量計算部１２１は、１つのスライス画像について特徴量を算出する。ここで、特徴量とは、スライス画像に表された体部の特徴を数値化したものである。特徴量は、例えば、次の（ａ）に示すように、スライス画像に表された体部の形状に基づいて算出される。また、各画素データの値（即ち、画素の輝度）が体部の特性（組織性状等）に対応している場合には、次の（ｂ）や（ｃ）に示すように、その値に応じて特徴量を算出しても良い。例えば、ＣＴ画像における画素データの値はＣＴ値によって決定されるが、この値は、体部を透過した放射線量を表す物理量である。なお、水のＣＴ値は０ＨＵであり、空気領域のＣＴ値は−１０００ＨＵ程度であり、骨領域のＣＴ値は２５０ＨＵ〜３０００ＨＵ程度である。
【００２７】
（ａ）体部全体の円形度
円形度ρは、対象領域の面積Ｓ及びその周囲の長さＬを用いて、次式（１）によって算出される。
ρ＝４πＳ／Ｌ２ …（１）
円形度ρは、対象領域の形状が真円に近づくほど１．０に近づき、形状が真円から離れるほど（例えば、楕円率が１から離れるほど）小さくなる。例えば、対象領域が頭部である場合には、円形度は比較的高くなる。反対に、対象領域が胸部や腹部である場合には、円形度は比較的低くなる。
（ｂ）空気領域特徴量：（空気領域を示すＣＴ値の画素数）／（体部全体の画素数）
例えば、対象領域が胸部である場合には、肺が存在しているために空気領域は比較的広くなる。反対に、対象領域が頭部である場合には、空気領域はほぼゼロとなる。
（ｃ）骨領域特徴量：（骨領域を示すＣＴ値の画素数）／（体部全体の画素数）
例えば、対象領域が腹部である場合には、体部全体に対する骨部の領域は比較的狭い範囲となる。反対に、対象領域が脚部である場合には、体部全体に対して骨部が多くの割合を占める。
【００２８】
次に、ステップＳ３において、部位確信度計算部１２２は、特徴量計算部１２１によって計算された特徴量に基づいて、部位確信度を算出する。ここで、部位確信度とは、対象部位が、「ある部位」である可能性（「頭部」らしさ、「胸部」らしさ等）を数値化したものである。本実施形態において、部位確信度は、予め用意されているスコアテーブルを用いて算出される。
【００２９】
図４は、部位確信度の算出に用いられるスコアテーブルの例を示している。このスコアテーブルは、空気領域特徴量（空気量）の値に基づいて、「頭部」らしさ、「胸部」らしさ、「腹部」らしさ、及び、「脚部」らしさを求める際に用いられる。この他に、部位の項目として、「骨盤部」を挙げても良い。また、隣接する２つの部位の境界（境界領域）や、複数の部位が混在している領域（混在領域、例えば、頭部と頸部、又は、胸部と腹部等）を示す項目（例えば、「頭頸部」又は「胸腹部」）を挙げても良い。
【００３０】
例えば、あるＣＴ画像に表された体部の空気領域特徴量が６０％である場合に、スコアテーブルにおいて６０％が含まれる「４０〜８０％」の欄を参照すると、その体部の「頭部」らしさのスコアは−１．０であり、「胸部」らしさのスコアは０．８であり、「腹部」らしさのスコアは−０．２であり、「脚部」らしさのスコアは−１．０であることがわかる。
このようなスコアテーブルは、特徴量ごとに作成され、スコアテーブル記憶部１２３に記憶されている。スコアテーブルは、統計に基づいて作成されても良いし、ユーザ（医師等）の経験等に基づいて意図的に作成されても良い。
【００３１】
部位確信度計算部１２２は、そのようなスコアテーブルを参照することによって、各特徴量について各「部位」らしさのスコアを求め、それらのスコアを部位ごとに加算する。そのようにして得られた部位ごとのスコアの総和が、部位確信度となる。
【００３２】
再び図３を参照すると、ステップＳ４において、部位決定処理部１２４は、ステップＳ３において得られた部位確信度の内で値が最も大きいものを、そのスライス画像に表された体部の部位として仮決定する。その際に、部位確信度の値が大きい部位が複数あり、それらの差が所定の範囲内（例えば、１０％以内）である場合には、両方の部位を採用しても良い。例えば、胸部と腹部の部位確信度が大きい場合には、そのスライスの部位を「胸部」又は「腹部」とする。或いは、境界領域又は混在領域を示す項目（例えば、「胸腹部」）がある場合には、それを採用しても良い。
【００３３】
ステップＳ５において、部位情報記憶部１２５は、ステップＳ２において得られた特徴量や、ステップＳ３において得られた部位確信度や、ステップＳ４において仮決定された部位を、そのスライス画像の部位情報（部位に関する情報）として保存する。なお、特徴量については、必ずしも全てを記憶しておく必要はなく、所定の特徴量（例えば、後述するステップＳ８において用いられる特徴量）のみを保存するようにしても良い。
このようなステップＳ１〜Ｓ５の動作は、１シリーズに含まれる全てのスライス画像について行われる（ステップＳ６）。
【００３４】
全てのスライス画像についての部位情報が得られると、ステップＳ７において、部位修正処理部１２６は、部位情報記憶部１２５に保存されている部位情報を、スライス順に整列する。モダリティ１（図１）において生成された画像データは、画像サーバ２にスライス順に送信されるとは限らないからである。なお、スライスの順序は、画像付帯情報の内の画像位置情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）に基づいて判断される。或いは、ステップＳ７の替わりに、部位情報記憶部１２５が、ステップＳ５において、画像位置情報に基づいて部位情報をスライス順に整列しながら保存するようにしても良い。
【００３５】
次に、ステップＳ８において、部位修正処理部１２６は、各スライスについて仮決定された部位を、複数のスライス画像の部位情報を用いて修正する。修正方法としては、例えば、次の（１）〜（３）に示す方法が挙げられる。
（１）隣接スライスの部位情報を用いる方法
この方法は、隣接スライスの位置関係に基づいて、あるスライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
仮決定された部位が、例えば、第１〜第５スライスにおいて頸部（ｎｅｃｋ）、第６スライスにおいて頭部（ｈｅａｄ）、第７〜第１０スライスにおいて頸部（ｎｅｃｋ）、第１１〜第１５スライスにおいて胸部（ｃｈｅｓｔ）、第１６スライスにおいて脚部（ｌｅｇ）、第１７〜第２０スライスにおいて胸部（ｃｈｅｓｔ）、第２１〜第３０スライスにおいて腹部（ａｂｄｏｍｅｎ）となっている場合について検討する。この場合に、第６スライスの前後のスライスにおいて頸部となっているので、第６スライスが頭部であるというのは認識誤りであり、正しくは頸部である。また、第１６スライスの前後のスライスにおいては胸部となっているので、第１６スライスが脚部であるというのは認識誤りであり、正しくは胸部である。このように、あるスライス画像について仮決定された部位が前後のスライス画像の部位と異なっている場合には、前後のスライス画像を参照することにより、そのスライス画像の部位が修正される。
【００３６】
（２）特徴量を用いる方法
この方法は、体軸方向における特徴量の変化に基づいて、あるスライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
図５の（ａ）は、空気領域特徴量をスライス位置（体軸方向）順に示す図であり、図５の（ｂ）は、空気領域特徴量の微分値を示す図である。図５の（ｂ）に示すように、空気領域特徴量の変化を被検体の上部（頭部側）から下部（脚部側）に向けて観察すると、空気領域特徴量が突然増加し始める部分が存在する。この部分を胸部の開始位置とする。また、さらに脚部側に向けて観察すると、空気領域特徴量が減少から増加に転じる部分が存在する。この部分を胸部と腹部の境界とする。そして、胸部の開始位置から胸部と腹部との境界との間に、胸部以外の部位が仮決定されているスライス画像が存在する場合には、そのスライス画像の部位が胸部に修正される。
【００３７】
（３）マッチングカーブを利用する方法
この方法は、被検体（例えば、人体）における部位の通常の配置を参照することにより、各スライス画像について仮決定された部位を修正する方法である。
まず、図６に示すように、各スライス画像について仮決定された部位を、被検体の上部（頭部側）から下部（脚部側）に向けてスライス順に配置する。図６に示すとおり、この部位認識結果には、頭部（Ｈｅａｄ）と頸部（Ｎｅｃｋ）とが交互に現れている領域や、胸部（Ｃｈｅｓｔ）の間に頸部が現れている領域が見られることから、仮決定された部位には多くの認識誤りが含まれるものと考えられる。
【００３８】
次に、図７に示すように、図６に示す部位認識結果と予め作成された参照部位との間のマッチングカーブを探索する。ここで、人体の部位は、頭部→頸部→胸部→腹部の順に配置されているので、図７の縦軸に示すように、それらの部位がこのような順序で配置された参照部位を予め作成しておく。
【００３９】
マッチングカーブを探索する際には、部位認識結果と参照部位とが不一致である場合にコストがかかるようにし、コストが最小となるようなカーブを求める。探索手法としては、最適化問題を解くための様々な手法を適用することができる。以下に、その１つとして良く知られている動的計画法（dynamic programming）を用いたマッチングカーブの探索方法を説明する。
【００４０】
まず、図８に示すような重みマップを作成する。図８において、列はスライス番号に対応しており、行は部位に対応している。この重みマップにおいて、仮決定されている部位は、重みがゼロになるように設定されている（太枠の領域）。例えば、図６を参照すると、最初のスライスは頭部と仮決定されているので、重みマップにおけるスライス番号１の頭部（Ｈｅａｄ）のセルの値は「０．０」となっている。また、それ以外のセルについては、ゼロより大きい値が設定される。具体的には、各スライス画像について確信度が算出されている場合には、その確信度と仮決定された部位の確信度との差の値を設定しても良いし、それとは異なる所定の値を設定しても良い。
【００４１】
次に、図９に示すようなコストマップを作成する。図９において、各セル（ｎ，ｍ）のコストは次のように設定される。ここで、ｎはスライス番号を示しており、ｍは部位番号（１：Ｈｅａｄ、２：Ｎｅｃｋ、３：Ｃｈｅｓｔ、４：Ａｂｄｏｍｅｎ）を示している。
（１，１）：重みマップにおける（１，１）の値（図８参照）
（ｎ，１）：重みマップにおける（ｎ−１，１）の値＋所定の値
（１，ｍ）：重みマップにおける（１，ｍ−１）の値＋所定の値
（ｎ，ｍ）：次の（ｉ）〜（iii）の内の最小値
（ｉ）コストマップにおける（ｎ−１，ｍ−１）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値
（ii）コストマップにおける（ｎ，ｍ−１）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値＋所定の値
（iii）コストマップにおける（ｎ−１，ｍ）の値
＋重みマップにおける（ｎ，ｍ）の値＋所定の値
【００４２】
次に、コストマップを、右側から左側に向かって、周辺の最小値を順次辿って行く。それにより、スライス番号と部位との対応マップが作成される。
図７に示すように、そのようにして得られたマッチングカーブに基づいて、仮決定された部位を参照部位における対応部位に置き換えることにより、部位の修正が行われる。
【００４３】
再び、図３を参照すると、ステップＳ８において、部位修正処理部１２６は、修正後の部位情報を画像付帯情報として格納部１５に出力して保存させる。部位認識部１２から出力された部位情報は、画像情報データベースによって管理するようにしても良いし、格納部１５に既に格納されている画像データに、タグとして書き込むようにしても良い。
【００４４】
以上の説明においては、１シリーズに含まれる複数のスライス画像の各々について部位認識を行った後で、複数スライスに関する部位情報の相互関係を用いて、各スライスの部位情報を修正する。このように、２つの段階を経て部位認識を行う利点は、次の通りである。即ち、１シリーズの全ての画像データがサーバ２に入力されるのを待つことなく、入力されたスライス順に部位認識処理を開始できるので、比較的高速に部位認識結果を得ることができる。また、各スライスについて得られた部位認識結果を、複数のスライス画像の集合によって表される被検体の３次元情報に基づいて修正するので、大きな部位認識誤りを低減することができる。従って、効率良く、且つ、正確な部位認識を行うことが可能となる。
【００４５】
ここで、図２に示す部位認識部１２は、入力された全てのスライス画像について部位認識処理を行っている。しかしながら、部位認識処理を開始する前にＤＩＣＯＭタグを参照し、撮像部位を表す情報（（００１８，００１５）：Body Part）が存在しないスライス画像のみに対して部位認識処理を行うようにしても良い。撮像段階において部位が付される場合もあるからである。
【００４６】
或いは、部位認識部１２は、連続して入力されるスライス画像に対して、所定のスライス間隔で間引きしながら部位認識処理を行うようにしても良い。その場合には、全体として処理を高速化することが可能となる。さらに、部位認識部１２は、連続して入力されるスライス画像の内の所定の範囲についてのみ、部位認識処理を行うようにしても良い。例えば、診断対象が被検体の腹部である場合には、腹部の開始領域（又は、胸部及び腹部の混在領域）が認識できれば良い。その場合には、例えば、スライス画像の３次元座標を表す情報（ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００３２）：Image Position(Patient)）から判断して明らかに脚部と考えられる範囲については、部位認識処理を省略しても良い。
【００４７】
また、ステップＳ３及びＳ４においてスライスに表された体部の部位を仮決定する際に、スコアテーブルを用いる替わりに、ニューラルネットワーク等の機械学習法を利用して部位を認識しても良い。
ニューラルネットワークを利用する場合には、例えば、次のような方法により部位が仮決定される。即ち、図１０に示すように、スライス画像に表された体部の特徴量（例えば、ステップＳ２において説明した特徴量（ａ）〜（ｃ））を、ニューラルネットに入力する。そして、そのスライス画像に表された部位に一致する部位に対して１を出力し、それ以外の部位に対してゼロを出力するように、ニューラルネットを学習させる。例えば、スライス画像に頭部が表されている場合には、「Ｈｅａｄ」の出力を１とし、「Ｎｅｃｋ」、「Ｃｈｅｓｔ」及び「Ａｂｄｏｍｅｎ」の出力をゼロとする。このように学習させたニューラルネットを利用することにより、入力された特徴量に対応する部位が取得される。
【００４８】
次に、図１１を参照しながら、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４の動作について説明する。以下に説明する動作は、格納部１５に格納されている医用画像分割プログラムに従って、ＣＰＵにより実行される。この医用画像分割プログラムは、複数の軸位断画像を含む１つのシリーズを表す画像データに基づいて、２つ以上のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する動作をＣＰＵに実行させるものである。
【００４９】
図１１の左側に示す図は、分割前のシリーズに含まれるスライス画像を示している。このシリーズにおいて、スライス番号ＳＬＮが１０以前のスライス画像には胸部が表されており、スライス番号ＳＬＮが１１以降のスライス画像には腹部が表されている。また、これらのスライス画像の各々には、シリーズを示す番号（ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００１１）:Series Number）が付されている。図１１において、分割前のシリーズのシリーズ番号は１である
【００５０】
このようなシリーズ画像（シリーズ番号＝１）が取得された場合に、図１に示す部位分割処理部１３は、まず、各スライス画像の部位情報に基づいて部位の境界を検出し、その境界に基づいてシリーズを分割する位置を設定する。図１１においては、スライス番号ＳＬＮが１０であるスライス画像１０１と、スライス番号ＳＬＮが１１であるスライス画像１０２との間において、部位が胸部から腹部に変化する。そのため、部位分割処理部１３は、これらのスライス画像１０１及び１０２の間を部位の境界と判断し、そこを分割位置として設定する。
【００５１】
次に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１０以前であるスライス画像のシリーズ番号を１から２に変更することにより、新たなシリーズ画像Ａを生成する。同様に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１１以降であるスライス画像のシリーズ番号を１から３に変更することにより、新たなシリーズ画像Ｂを生成する。このようにして、分割された２組のシリーズ画像が生成される。
【００５２】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、シリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像、即ち、境界に接しているスライス画像１０１及び１０２に対し、隣接シリーズのシリーズ番号を表すタグを作成することにより、隣接シリーズを特定する情報を付加する。例えば、シリーズ画像Ａのスライス画像１０１には、シリーズ画像Ｂを表すシリーズ番号３が画像付帯情報として付加され、シリーズ画像Ｂのスライス画像１０２には、シリーズ画像Ａを表すシリーズ番号２が画像付帯情報として付加される。
【００５３】
或いは、分割情報付加処理部１４は、隣接するシリーズを直接検索できる情報（例えばファイル名）を隣接シリーズを特定する情報として付加するようにしても良い。
このように、ある部位が表されたシリーズ画像に対して隣接シリーズを特定する情報を付加しておくことにより、同一患者について同時に撮影された他の部位が表された画像の検索が容易となる。
【００５４】
次に、分割情報付加処理部１４は、スライス画像１０１及び１０２に対し、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UIDを作成することにより、隣接シリーズとの位置関係を表す情報として、基準とする座標系を唯一に識別するための番号を付加する。このような共通の座標系を表す情報をシリーズ画像Ａ及びＢに付加しておくことにより、各シリーズ画像Ａ及びＢについて、分割前のシリーズ画像から引き続き保持している３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）が、互いに共通の座標系を基準としていることが判別される。その結果、この３次元座標を表す情報によってシリーズ画像Ａとシリーズ画像Ｂとの位置関係（例えば、上下関係）が明確になる。
【００５５】
或いは、分割情報付加処理部１４は、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UIDを生成する替わりに、一方のシリーズ画像が、他方のシリーズ画像に対してｘ軸又はｙ軸又はｚ軸のどちら側に存在するのかを表す情報（ベクトル情報）を付加するようにしても良い。
【００５６】
なお、分割後のシリーズ画像が２シリーズのみである場合には、隣接シリーズとの位置関係を表す情報を特に付加しなくても良い。図１１に示すように、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部の画像１０１及び１０２に隣接シリーズのシリーズ番号を付加しておくことにより、位置関係が決定されるからである。
【００５７】
再び、図１を参照すると、例えば、シリーズ画像Ａに含まれるスライス画像が画像表示端末３に表示されている間に、ユーザによって隣接シリーズの表示命令が入力されると、分割情報特定部１６はシリーズ画像Ａの画像付帯情報を検索する。その結果、スライス画像１０１（図１１）に付された隣接シリーズのシリーズ番号（＝３）が検出されると、分割情報特定部１６は、シリーズ番号が３であるシリーズ画像Ｂを表す画像データを格納部１６から画像表示装置３に出力させる。そして、スライス画像１０１に付されたＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UID及び（００２０，００３２）：Image Position (Patient)に基づいて、シリーズ画像Ａに含まれるスライス画像１０１の次に、シリーズ画像Ｂに含まれるスライス画像１０２を表示させる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、分割後の各シリーズ画像に互いのシリーズに関する情報を付加するので、隣接するシリーズのスライス画像を容易に検索することができる。従って、元のシリーズが不適切な位置で分割されてしまい、読影中のシリーズ画像に所望のスライス画像が含まれていないことが判明した場合においても、関連するシリーズ画像に含まれるスライス画像を容易に表示させることが可能になる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１２を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、一部のスライス画像が２つのシリーズ画像の間でオーバーラップするようにシリーズ分割を行う。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００６０】
図１２に示す分割前のシリーズ画像（シリーズ番号＝１）において、スライス番号ＳＬＮが９〜１１であるスライス画像に表された部位は、図１の部位認識部１２による部位認識の結果、胸腹部であると判断されている。このように、分割前のシリーズ画像が、複数の部位が表されたスライス画像を含む場合には、次のように分割処理が行われる。即ち、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが１１（胸腹部の下端のスライス画像２０１）以前のスライス画像のシリーズ番号を１から２に変更することにより、新たなシリーズ画像Ａを生成する。同様に、部位分割処理部１３は、スライス番号ＳＬＮが９（胸腹部の上端のスライス画像２０２）以降のスライス画像のシリーズ番号を１から３に変更することにより、新たなシリーズ画像Ｂを生成する。
【００６１】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像２０１ａ及び２０２ｂの各々に対し、隣接シリーズを特定する情報を付加する。隣接シリーズを特定する情報としては、第１の実施形態におけるのと同様に、隣接シリーズのシリーズ番号を用いても良いし、ファイル名等を用いても良い。
【００６２】
また、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａ及びＢの端部のスライス画像２０１ａ及び２０２ｂに対し、隣接シリーズとの位置関係を表す情報を付加する。さらに、分割情報付加処理部１４は、分割後のシリーズ画像Ａとシリーズ画像Ｂとにおいて重複するスライスの端部に、対応するスライス画像を表す情報を付加しても良い。その場合には、例えば、シリーズ画像Ａのスライス画像２０２ａには、シリーズ画像Ｂのスライス画像２０２ｂを表す情報が付加され、シリーズ画像Ｂのスライス画像２０１には、シリーズ画像Ａのスライス画像２０１ａを表す情報が付加される。
【００６３】
隣接シリーズとの位置関係を表す情報としては、第１の実施形態におけるのと同様に、ＤＩＣＯＭタグ（００２０，００５２）：Frame of Reference UID、即ち、共通の座標系を表す情報を用いても良い。この場合には、各シリーズ画像Ａ及びＢが分割前のシリーズから引き続き保持している３次元座標を表す情報（（００２０，００３２）：Image Position (Patient)）から、両者の位置関係や、両者間において対応するスライス画像が明らかになる。
【００６４】
図１に示す分割画像特定部１６は、例えば、画像表示端末３にシリーズ画像Ａ又はＢが表示されている間に、隣接シリーズの表示命令が入力された場合に、シリーズ画像Ａの画像付帯情報を検索することにより、スライス画像２０１ａに付された隣接シリーズのシリーズ番号（＝３）を検出する。そして、対応するスライス画像を表す情報に基づいて、シリーズ画像Ｂに含まれる一連のスライス画像の表示を、スライス画像２０１ｂ（スライス画像２０１ａに対応）から開始させる。
【００６５】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、複数の部位が表されたスライス画像が分割後のシリーズ画像においてオーバーラップするようにシリーズ分割を行うので、分割後の両方のシリーズ画像において部位の欠落を防ぐことが可能になる。
また、本実施形態によれば、分割後のシリーズ画像間において対応するスライス画像にも互いを関連付ける情報を付加するので、読影中のシリーズ画像の続きとなる隣接シリーズのスライス画像を、重複や洩れを招くことなく容易に検索して表示させることが可能になる。
【００６６】
以上、本実施形態においては、複数の部位が表されているスライス画像（図１２においては、胸腹部）が、図１に示す部位認識部１２によって認識されている場合について説明した。しかしながら、図１１に示すように、２つの部位の間に境界が設定できる場合においても、その境界を含む所定の範囲をオーバーラップさせるようにシリーズ分割を行っても良い。例えば、ＳＬＮ＝１０とＳＬＮ＝１１との間に設定された境界位置から±Ｚｃｍ、又は、その境界位置からＮスライス分（Ｎは自然数）をオーバーラップさせる範囲として、シリーズ画像Ａ及びシリーズ画像Ｂの両方に含めるようにする。
【００６７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１３を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、図１に示すモダリティ１によって取得された画像データに基づいて、体積データ（ボリュームデータ）が構成される。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００６８】
図１３に示すように、図１に示す部位分割処理部１３は、部位認識部１２による部位認識の結果に基づいて、ｚ軸方向において部位が変化する面（境界面）を検出する。
次に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が境界面のｚ座標よりも大きい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から２に変更することにより、新たな体積データ（画像Ａ）を生成する。同様に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が境界面のｚ座標よりも小さい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から３に変更することにより、新たな体積データ（画像Ｂ）を生成する。
【００６９】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後の画像Ａ及びＢに隣接画像及び隣接画像との位置関係を特定する情報を付加する。例えば、画像Ａに対しては、境界面（ｚ＝０面）に含まれる座標（０，０，０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，０，００１）が、画像付帯情報として付加される。一方、画像Ｂに対しては、境界面（ｚ＝１００面）に含まれる座標（０，０，１００）に、識別番号００１を付加した情報（０，０，１００，００１）が、画像付帯情報として付加される。この識別番号００１により、画像Ａと画像Ｂとが隣接しており、画像Ａ内の座標（０，０，０）と、画像Ｂ内の座標（０，０，１００）とが対応していることが特定される。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る医用画像分割装置について、図１４を参照しながら説明する。本実施形態に係る医用画像分割装置は、図１に示す部位分割処理部１３及び分割情報付加処理部１４における動作が、第１の実施形態におけるものと異なっている。即ち、本実施形態においては、分割前の体積データの一部がオーバーラップするように、複数の体積データに分割する。その他の構成及び動作については、図１に示すものと同様である。
【００７１】
図１４に示すように、図１に示す部位分割処理部１３は、部位認識部１２による部位認識の結果に基づいて、ｚ軸方向において部位が変化する面（境界面）を検出する。
次に、部位分割処理部１３は、境界面から±Ｚｃｍの範囲を、分割後の体積データにおいてオーバーラップさせる範囲に設定する。そして、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が、（境界面のｚ座標−Ｚｃｍ）よりも大きい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から２に変更することにより、新たな体積データ（画像Ａ）を生成する。同様に、部位分割処理部１３は、ｚ座標の値が、（境界面のｚ座標＋Ｚｃｍ）よりも小さい範囲に含まれる体積データについて、シリーズ番号を１から３に変更することにより、新たな体積データ（画像Ｂ）を生成する。
【００７２】
次に、図１に示す分割情報付加処理部１４は、分割後の画像Ａ及びＢに隣接画像及び隣接画像との位置関係を特定する情報を付加する。例えば、画像Ａに対しては、座標（０，０，０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，０，００１）と、座標（０，０，１０）に識別番号００２を付加した情報（０，０，１０，００２）とが、画像付帯情報として付加される。一方、画像Ｂに対しては、座標（０，０，９０）に識別番号００１を付加した情報（０，０，９０，００１）と、座標（０，０，１００）に識別番号００２を付加した情報（０，０，１００，００２）とが画像付帯情報として付加される。ここで、画像Ａ内の座標（０，０，０）及び（０，０，１０）と、画像Ｂ内の座標（０，０，１００）及び（０，０，９０）とは、オーバーラップしている範囲の端面に含まれる座標である。
【００７３】
これらの識別番号００１及び０２２により、画像Ａと画像Ｂとが隣接していることが特定される。また、画像Ａ内の座標（０，０，０）と画像Ｂ内の座標（０，０，９０）とが対応しており、画像Ａ内の座標（０，０，１０）と画像Ｂ内の座標（０，０，１００）とが対応していることが特定される。
【００７４】
以上、本実施形態においては、２つの部位の境界が設定できる場合について説明した。しかしながら、図１に示す部位認識処理部１２により、１つの軸位断画像に２つの部位が表されている範囲（例えば、胸腹部）が予め認識されている場合には、その範囲を画像Ａ及びＢの両方に含めるように画像分割を行っても良い。
【００７５】
以上説明した第１〜第４の実施形態においては、１つのシリーズの軸位断画像を２つのシリーズに分割しているが、３つ以上のシリーズに分割しても良い。その場合には、分割する各境界面やオーバーラップさせる範囲の各端面に、隣接シリーズを特定する情報及び隣接シリーズとの位置関係を特定する情報を付加すれば良い。
【００７６】
次に、本発明の第５の実施形態に係る医用画像分割装置について説明する。図１５は、本実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
図１５に示すように、このシステムは、図１に示す画像サーバ２の替わりに、画像サーバ５と、部位認識装置６と、画像分割装置７と、画像格納装置８とを含んでいる。これらの装置５〜７は、ＤＩＣＯＭ規格に準拠している。その他の構成については、図１に示すシステムにおけるものと同様である。
【００７７】
画像サーバ５は、モダリティ１から出力された画像データを保管及び管理するＰＡＣＳ用サーバである。画像サーバ５は、モダリティ１から入力された画像データを画像格納装置８に格納させる。また、画像サーバ５は、その画像データの画像付帯情報に撮像部位を表す情報（（００１８，００１５）：Body Part）が含まれていない場合に、画像データを部位認識装置６に出力して部位認識処理を行わせる。さらに、画像サーバ５は、情報読影用端末４の要求に従って、画像格納装置８に格納されている画像データを画像表示端末３に出力するように、画像格納装置８を制御する。
【００７８】
部位認識装置６は、１シリーズの画像データによって表される複数の軸位断画像に基づいて、各軸位断画像に被検体のどの部位が撮像されているかを認識して部位情報を生成する装置である。部位認識装置６における部位認識処理機能及び動作については、図１及び図２に示す部位認識部１２におけるものと同様である。このような部位認識装置６は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成されている。
【００７９】
医用画像分割装置（以下、単に「画像分割装置」ともいう）７は、部位分割処理部７１と、分割情報付加処理部７２と、分割画像特定部７３とを含んでいる。これらの各部７１〜７３の動作は、図１に示す部位分割処理部１３、分割情報付加処理部１４、及び、分割画像特定部１６におけるものとそれぞれ同様である。このような画像分割装置７は、例えば、先に説明した医用画像分割プログラムが読み込まれたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成されている。
【００８０】
画像格納装置８は、例えば、画像サーバ５に接続されているハードディスクドライブである。或いは、記録媒体として、その他に、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いても良く、その場合には、それらの記録媒体を駆動する駆動装置が、画像サーバ５に接続される。或いは、画像サーバ５に画像格納装置を内蔵させても良い。
【００８１】
本実施形態においては、画像分割装置７をＰＣによって構成するので、既存の医用画像撮影システムに画像分割機能を容易に組み込むことができる。従って、既存の設備を活用しつつ、効率の良い画像分割処理を行うことが可能となる。
なお、本実施形態において、画像分割装置７は、画像分割後の画像データやそれらの画像付帯情報を画像格納装置８に出力して格納させているが、画像分割装置７に内蔵されている格納装置（例えば、ハードディスク）に、画像データや画像付帯情報を格納するようにしても良い。
【００８２】
以上説明した第１〜第５の実施形態において、部位認識部１２（図１）及び部位認識装置６（図１５）は、モダリティ１から直接画像サーバ２及び５に入力された画像データについて部位認識処理を行っている。しかしながら、モダリティ１において生成された後で一旦記録媒体に格納された画像データを画像サーバ２又は部位認識装置６に読み込むことにより、部位認識処理を行っても良い。
【００８３】
次に、本発明の第１〜第５の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの別の構成例について、図１６を参照しながら説明する。図１６に示すように、このシステムにおいて、モダリティ１、画像サーバ２、画像表示端末３、読影用端末４は、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等のネットワークＮ１を介して互いに接続されている。或いは、画像サーバ２の替わりに、図１５に示す画像サーバ５と、部位認識装置６と、画像分割装置７と、画像格納装置８とを、ネットワークＮ１に接続するようにしても良い。また、このネットワークＮ１に、各診療科に設置されている端末３０や、ＲＩＳ（radiology information system：放射線科情報管理システム）４０や、ＨＩＳ（Hospital Information System：病院情報システム）５０を接続しても良い。
【００８４】
図１６に示すように、医用画像部位分割機能を有する画像サーバ２（又は、部位分割装置７）をネットワークＮ１に接続することにより、適切に分割されたシリーズ画像や、隣接シリーズを検索し易いシリーズ画像を種々の端末（例えば、読影用端末４や、各診療科端末３０）において利用できるようになるので、効率の良い読影や医療診断を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、医療用撮像モダリティによって取得された、複数の部位が表された軸位断画像を表す画像データに基づいて、部位ごとに分割された軸位断画像を表す画像データを生成する医用画像分割装置、及び、そのような装置において用いられる医用画像分割プログラムにおいて利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す部位認識部の機能を示すブロック図である。
【図３】図１に示す部位認識部の動作を示すフローチャートである。
【図４】空気領域特徴量を用いた部位確信度スコアテーブルを示す図である。
【図５】空気領域特徴量及びその微分値を示す図である。
【図６】仮決定された部位（部位認識結果）をスライス順に配置した図である。
【図７】部位認識結果と参照部位との間のマッチングカーブを示す図である。
【図８】動的計画法によるマッチングカーブの探索に用いられる重みマップである。
【図９】動的計画法によるマッチングカーブの探索に用いられるコストマップである。
【図１０】ニューラルネットを利用した部位の仮決定方法を説明するための図である。
【図１１】図１に示す部位分割処理部及び分割情報付加処理部の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る医用画像分割装置の動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態に係る医用画像分割装置を含む医用画像撮影システムの別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ モダリティ
１ａ コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置
１ｂ コンピュータ放射線撮影（ＣＲ）装置
１ｃ 磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置
１ｄ ポジトロン断層撮影（ＰＥＴ）装置
１ｅ 超音波撮像（ＵＳ）装置
２、５ 画像サーバ
３ 画像表示端末
３ａ、４ａ 画面
４ 読影用端末
４ｂ 入力デバイス
６ 部位認識装置
７ 画像分割装置
８ 画像格納装置
１１ 制御部
１２ 部位認識部
１３、７１ 部位分割処理部
１４、７２ 分割情報付加処理部
１５ 格納部
１６、７３ 分割画像特定部
３０ 診療科端末
４０ 放射線科情報管理システム（ＲＩＳ）
５０ 病院情報システム（ＨＩＳ）
１０１、１０２、２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂ スライス画像
１２１ 特徴量計算部
１２２ 部位確信度計算部
１２３ スコアテーブル記憶部
１２４ 部位決定処理部
１２５ 部位情報記憶部
１２６ 部位修正処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段と、
第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加手段と、
を具備する医用画像分割装置。
【請求項２】
前記画像分割手段が、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが軸方向の所定の範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する、請求項１記載の医用画像分割装置。
【請求項３】
前記画像分割手段が、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲をオーバーラップさせる、請求項２記載の医用画像分割装置。
【請求項４】
医用画像分割装置に接続されている表示装置に前記第１の画像データが入力されることにより、前記表示装置の画面に前記第１のシリーズ画像が表示されている場合に、
外部から入力される信号に応じ、前記第１のシリーズ画像の隣接画像情報に基づいて前記第２のシリーズ画像を検索して前記画面に表示させる隣接画像特定手段をさらに具備する請求項１〜３のいずれか１項記載の医用画像分割装置。
【請求項５】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段であって、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する前記画像分割手段を具備する医用画像分割装置。
【請求項６】
前記画像分割手段が、１つの軸位断画像に頭部及び頸部、頸部及び胸部、胸部及び腹部、又は、腹部及び骨盤部が表されている範囲をオーバーラップさせる、請求項３又は５記載の医用画像分割装置。
【請求項７】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）と、
第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する手順（ｂ）と、
をＣＰＵに実行させる医用画像分割プログラム。
【請求項８】
手順（ａ）が、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが軸方向の所定の範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成することを含む、請求項７記載の医用画像分割プログラム。
【請求項９】
手順（ａ）が、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲をオーバーラップさせることを含む、請求項８記載の医用画像分割プログラム。
【請求項１０】
医用画像分割装置に接続されている表示装置に前記第１の画像データが入力されることにより、前記表示装置の画面に前記第１のシリーズ画像が表示されている場合に、
外部から入力される信号に応じ、前記第１のシリーズ画像の隣接画像情報に基づいて前記第２のシリーズ画像を検索して前記表示装置に入力させることにより、前記第２のシリーズ画像を画面に表示させる手順をさらにＣＰＵに実行させる請求項７〜９のいずれか１項記載の医用画像分割プログラム。
【請求項１１】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）であって、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する手順（ａ）をＣＰＵに実行させる医用画像分割プログラム。
【請求項１２】
手順（ａ）が、１つの軸位断画像に頭部及び頸部、頸部及び胸部、胸部及び腹部、又は、腹部及び骨盤部が表されている範囲をオーバーラップさせることを含む、請求項９又は１１記載の医用画像分割プログラム。
【請求項１】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段と、
第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する分割情報付加手段と、
を具備する医用画像分割装置。
【請求項２】
前記画像分割手段が、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが軸方向の所定の範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する、請求項１記載の医用画像分割装置。
【請求項３】
前記画像分割手段が、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲をオーバーラップさせる、請求項２記載の医用画像分割装置。
【請求項４】
医用画像分割装置に接続されている表示装置に前記第１の画像データが入力されることにより、前記表示装置の画面に前記第１のシリーズ画像が表示されている場合に、
外部から入力される信号に応じ、前記第１のシリーズ画像の隣接画像情報に基づいて前記第２のシリーズ画像を検索して前記画面に表示させる隣接画像特定手段をさらに具備する請求項１〜３のいずれか１項記載の医用画像分割装置。
【請求項５】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する装置であって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する画像分割手段であって、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する前記画像分割手段を具備する医用画像分割装置。
【請求項６】
前記画像分割手段が、１つの軸位断画像に頭部及び頸部、頸部及び胸部、胸部及び腹部、又は、腹部及び骨盤部が表されている範囲をオーバーラップさせる、請求項３又は５記載の医用画像分割装置。
【請求項７】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）と、
第１の画像データに対して、第２のシリーズ画像を特定する情報及び第１のシリーズ画像に対する第２のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加し、第２の画像データに対して、第１のシリーズ画像を特定する情報及び第２のシリーズ画像に対する第１のシリーズ画像の位置関係を表す情報を含む隣接画像情報を付加する手順（ｂ）と、
をＣＰＵに実行させる医用画像分割プログラム。
【請求項８】
手順（ａ）が、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが軸方向の所定の範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成することを含む、請求項７記載の医用画像分割プログラム。
【請求項９】
手順（ａ）が、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲をオーバーラップさせることを含む、請求項８記載の医用画像分割プログラム。
【請求項１０】
医用画像分割装置に接続されている表示装置に前記第１の画像データが入力されることにより、前記表示装置の画面に前記第１のシリーズ画像が表示されている場合に、
外部から入力される信号に応じ、前記第１のシリーズ画像の隣接画像情報に基づいて前記第２のシリーズ画像を検索して前記表示装置に入力させることにより、前記第２のシリーズ画像を画面に表示させる手順をさらにＣＰＵに実行させる請求項７〜９のいずれか１項記載の医用画像分割プログラム。
【請求項１１】
複数の軸位断画像を含む１つのシリーズ画像を表す画像データに基づいて、少なくとも第１及び第２のシリーズ画像を含む複数のシリーズ画像をそれぞれ表す画像データを生成する際に用いられるプログラムであって、
１つのシリーズ画像を第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とに分割することにより、第１のシリーズ画像を表す第１の画像データと、第２のシリーズ画像を表す第２の画像データとを生成する手順（ａ）であって、第１のシリーズ画像と第２のシリーズ画像とが、１つの軸位断画像に複数の部位が表されている範囲においてオーバーラップするように、第１及び第２の画像データを生成する手順（ａ）をＣＰＵに実行させる医用画像分割プログラム。
【請求項１２】
手順（ａ）が、１つの軸位断画像に頭部及び頸部、頸部及び胸部、胸部及び腹部、又は、腹部及び骨盤部が表されている範囲をオーバーラップさせることを含む、請求項９又は１１記載の医用画像分割プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−６０９１（Ｐ２００８−６０９１Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８００７８（Ｐ２００６−１８００７８）
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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