医用画像診断装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム
【課題】簡易な操作で、血管の画像データを削除することなく、骨の画像データを十分削除することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置及びプログラムを提供すること。
【解決手段】３次元画像データ作成部２５２において３次元画像データから３次元表示画像データを作成され、画像表示部に画像表示がなされる。画像表示部に表示された３次元表示画像において連結領域の開始点とＲＯＩとが指定されると共に、ＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかが指定されると、これらの情報に基づいてセグメント用データ管理部２５５においてセグメント用データが作成され、ＲＯＩの内部領域あるいはＲＯＩの外部領域の何れかに対してセグメント処理部２５９においてセグメント処理が行われる。
【解決手段】３次元画像データ作成部２５２において３次元画像データから３次元表示画像データを作成され、画像表示部に画像表示がなされる。画像表示部に表示された３次元表示画像において連結領域の開始点とＲＯＩとが指定されると共に、ＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかが指定されると、これらの情報に基づいてセグメント用データ管理部２５５においてセグメント用データが作成され、ＲＯＩの内部領域あるいはＲＯＩの外部領域の何れかに対してセグメント処理部２５９においてセグメント処理が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像診断装置、医用画像処理装置、医用画像処理プログラムに関し、特に３次元画像データから領域を抽出し、該抽出した領域内外の３次元画像データを削除する機能を備えた医用画像診断装置、医用画像処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して３次元画像データを再構成する医用画像診断装置としてＸ線ＣＴ装置がある。Ｘ線ＣＴ装置においては、造影剤を被検体に投与して撮像を行い、血管等の器官の観察を目的とするための画像を収集することがしばしば行われる。このような血管の観察を目的とする撮像では、造影剤の投与により造影血管の３次元画像データが再構成され、さらに３次元画像データから３次元投影画像データが作成される。ここで、３次元投影画像データの作成方法としては、例えば最大値投影（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）法がある。また、このようなＭＩＰ法により作成された３次元投影画像データ（ＭＩＰ画像データ）は、狭窄や乖離などの血管の内部の形状や大きさ、位置などを観察するために用いられている。
【０００３】
ところで、造影血管と骨とはＣＴ値のレンジに重なり部分があるため、例えば骨と血管とが隣接するような場合や表示角度によって骨と血管とが重なってしまうような場合には、ＭＩＰ画像を表示する際に骨が造影血管と共に画像化されて表示されてしまい、血管の観察が困難になることがある。
【０００４】
そこで、ＭＩＰ画像を作成する過程でＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）画像等を作成し、このＳＶＲ画像上で骨に対応する３次元画像データを選択的に削除する、所謂骨抜き処理が行われている。この骨抜き処理は次のように行われている。まず、３次元画像データに対して、骨と造影血管との間のＣＴ値のレンジの違いを考慮し、ＣＴ値による閾値やＣＴ値に対する不透明度（opacity）を高めに設定することで骨と造影血管とを分離した後（血管と骨とを細らせた後）、このような閾値処理を施した３次元画像データに基づいてＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データを作成して画像表示部に表示させる。医師等の操作者は画像表示部に表示された３次元表示画像から削除したい骨の部分を指定する。これを受けて、指定された骨に連結する領域（連結領域）を一般的に用いられる連結領域抽出法によって抽出する。次に、細らせた骨の領域分を元に戻すために抽出領域を膨張（dilate）させる。この際、医師等の操作者はＳＶＲ画像等の３次元表示画像や３次元画像データを元に作成される断面画像（ＭＰＲ画像）により膨張された抽出領域が血管を含有していないかを確認し、血管を含有している場合には膨張させた抽出領域を収縮（erode）させるか膨張前の状態に戻す。このような処理を繰り返し、抽出領域が血管を含有しない状態となってから抽出領域を削除する。このような膨張処理、収縮処理、削除処理といったセグメント処理を行うことにより、骨の領域の画像データを選択的に削除することが可能である。
【０００５】
ここで、連結領域の抽出から膨張処理の過程で削除対象としない部分（即ち血管部分）の除去が失敗する場合には、部分的に３次元画像データの複製を生成してから再びセグメント処理を行って削除対象となる領域を抽出することも行われている。
【特許文献１】特開平９−７３５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、抽出領域を膨張させる際に骨の領域を十分に含めることができるように膨張量を多くした場合には膨張後の抽出領域に削除されるべきでない血管が含まれやすい。逆に、血管が含まれないように膨張量を少なくした場合には細らせた分の骨の領域を十分に抽出できない可能性がある。この場合にはその部分の骨の領域の画像データを削除できずに、表示時に骨の表面部分の画像が残ってしまうことになる。さらに、部分的に複製した３次元表示画像データに対するセグメント処理では骨の領域のみを抽出することが容易になるが、対象とする部位が多くなると処理データ量及び操作数が増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な操作で、血管の画像データを削除することなく、骨の画像データを十分削除することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置及び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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１による医用画像診断装置は、被検体の透過データを収集する透過データ収集手段と、前記収集された透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の請求項５による医用画像処理装置は、画像表示部に表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の請求項６による医用画像処理プログラムは、コンピュータを、透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段として機能させることを特徴とする。
【００１１】
これら請求項１の医用画像診断装置、請求項５の医用画像処理装置、及び請求項６の医用画像処理プログラムによれば、更新領域抽出手段で抽出された関心領域の外部又は内部の連結領域のみに対して連結領域の更新を行うことができる。これによって血管の画像データを削除することなく、骨の画像データを十分削除することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、血管の画像データを削除することなく、簡易な操作で骨の画像データを十分削除することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置及びプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、ガントリ部１０と、コンピュータ装置２０とから主に構成されている。
【００１４】
ガントリ部１０は、Ｘ線管１１と、高電圧発生装置１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集部（ＤＡＳ； Digital Acquisition System）１４とから構成されている。
【００１５】
Ｘ線管１１は、高電圧発生装置１２に接続されると共に、高速でかつ連続的に図示Ａ方向に回転する図示しない回転リングに取り付けられている。高電圧発生装置１２は、コンピュータ装置２０からの制御信号を受けてＸ線管１１に管電流又は管電圧を供給する。Ｘ線管１１はこの管電流又は管電圧を受けて造影剤を投与された被検体Ｐの周りを回転しながら被検体ＰにＸ線を照射する。
【００１６】
Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管１１と共に被検体Ｐを挟んで互いに対向するように図示しない回転リングに配置される。そして、Ｘ線検出器１３はＸ線管１１から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に応じたＸ線検出信号を出力する。データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３で検出されたＸ線検出信号をデジタル化し、透過データとしてコンピュータ装置２０に出力する。
【００１７】
コンピュータ装置２０は、前処理部２１と、メモリ部２２と、再構成部２３と、記憶装置２４と、医用画像処理装置２５と、画像表示部２６と、制御部２７とがそれぞれバス２８に接続されて構成されている。また、制御部２７には入力部２９が接続されている。
【００１８】
前処理部２１は、データ収集部１４で得られた透過データに対して補正処理等の前処理を施して投影データを生成する。メモリ部２２は、前処理部２１で得られた投影データを一時的に記憶する。再構成部２３は、メモリ部２２に記憶された投影データを読み出して３次元画像データを再構成する。記憶装置２４は、再構成部２３で得られた３次元画像データやデータ収集部１４で得られた透過データを記憶する。
【００１９】
医用画像処理装置２５は、記憶装置２４に記憶されている３次元画像データを読み出して表示のための画像処理を施す。ここで、詳細は後述するが、本実施形態において、医用画像処理装置２５は、表示のためにＭＩＰ画像データ等を作成する際には、記憶装置２４に記憶されている３次元画像データに含まれている骨の領域の画像データを選択的に抽出して削除する骨抜き処理を行ってから作成する機能を有する。
【００２０】
医用画像処理装置２５と共に画像表示手段を構成する画像表示部２６は、医用画像処理装置２５で作成された各種の画像や情報を表示する。制御部２７は、コンピュータ装置２０の全体的な処理を統括的に制御する。医用画像処理装置２５と共に連結領域指定手段、関心領域設定手段、及び更新領域選択手段を構成する入力部２９は、医師等の操作者が画像表示部２６に表示された表示画面上等で当該コンピュータ装置２０を操作するための、例えばマウスやキーボード等の操作部材である。
【００２１】
図２は、医用画像処理装置２５の内部の詳細な構成を示す図である。医用画像処理装置２５は、３次元画像データ管理部２５１と、３次元画像データ作成部２５２と、連結領域指定部２５３と、ＲＯＩ設定部２５４と、セグメント用データ管理部２５５と、セグメント領域指定部２５６と、連結領域抽出部２５７と、セグメント領域抽出部２５８と、セグメント処理部２５９とから構成されている。ここで、図２に示す構成は、ハードウェアとして構成するようにしても良いし、図２に示す構成と同様の機能を実現する、コンピュータ装置２０の制御部２７によって実行される医療画像処理プログラムとして構成するようにしても良い。
【００２２】
３次元画像データ管理部２５１は画像表示部２６に表示させる各種データを管理する。まず、３次元画像データ管理部２５１は、セグメント用データ管理部２５５から受けた３次元表示画像データ（例えばＳＶＲ画像データ等）の作成に用いるべき最新の領域データ（後述するセグメント用データに含まれる）に対応する範囲の３次元画像データを記憶装置２４から読み出し、該読み出した３次元画像データを３次元画像データ作成部２５２に出力する機能を有する。また、詳細は後述するセグメント用データの更新がなされた場合には、それに応じて記憶装置２４から読み出す３次元画像データの範囲を更新する。
【００２３】
３次元画像データ作成部２５２は、３次元画像データ管理部２５１から入力された３次元画像データからＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データを作成して画像表示部２６に出力する機能と、３次元画像データ管理部２５１から入力された３次元画像データからＭＩＰ画像等の３次元投影画像データを作成して画像表示部２６に出力する機能とを有する。
【００２４】
連結領域指定部２５３は、３次元表示画像上で削除すべき領域（連結領域）の開始点（Seed点と呼ばれる）の位置情報を３次元画像データ管理部２５１に通知する。なお、連結領域の開始点は、画像表示部２６に表示された３次元表示画像を確認した操作者が入力部２９を介して指定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７から連結領域指定部２５３に入力される。また、操作者によって連結領域の開始点が指定された場合、３次元画像データ管理部２５１はその連結領域の開始点の位置情報をセグメント用データ管理部２５５に通知する。また、後述する連結領域抽出部２５７によって連結領域が抽出された後は、その連結領域の領域情報（連結領域の位置及び範囲）を３次元画像データ作成部２５２に出力する。３次元画像データ作成部２５２は、３次元表示画像データに連結領域の画像データを重畳して画像表示部２６に出力する。これによって画像表示部２６に連結領域を表示させることが可能となっている。
【００２５】
ＲＯＩ設定部２５４は、詳細は後述する部分的なセグメント処理を行うための関心領域（ＲＯＩ）の領域情報を３次元画像データ管理部２５１に通知する。なお、ＲＯＩは画像表示部２６に表示された３次元表示画像を確認した操作者が入力部２９を介して設定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７からＲＯＩ設定部２５４に入力される。ここで、ＲＯＩの形状やサイズ等は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設定すれば良い。また、ＲＯＩを複数設定できるようにしても良い。操作者によってＲＯＩが設定された場合、３次元画像データ管理部２５１はＲＯＩの領域情報（ＲＯＩの位置及び範囲）をセグメント用データ管理部２５５に通知する。また、３次元画像データ管理部２５１はＲＯＩの領域情報を３次元画像データ作成部２５２に出力する。３次元画像データ作成部２５２は、３次元表示画像データにＲＯＩの画像データを重畳して画像表示部２６に出力する。これによって画像表示部２６にＲＯＩを表示させることが可能となっている。
【００２６】
セグメント用データ管理部２５５はセグメント処理に係る各種データを統括的に管理する。このセグメント用データ管理部２５５は、連結領域指定部２５３から通知された連結領域の開始点の位置情報を連結領域抽出部２５７に出力する機能と、ＲＯＩ設定部２５４から通知されたＲＯＩの領域情報をセグメント領域抽出部２５８に出力する機能とを有する。
【００２７】
更新領域指定部としてのセグメント領域指定部２５６は、ＲＯＩの内部領域と外部領域の何れでセグメント処理を行うかを示す情報（セグメント領域指定フラグ）をセグメント用データ管理部２５５に通知する。ここで、セグメント領域指定フラグは、例えばＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行う場合には０、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行う場合には１とする。また、セグメント領域指定フラグは操作者が入力部２９を介して指定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７からセグメント領域指定部２５６に入力される。セグメント領域指定フラグを受けた場合、セグメント用データ管理部２５５はこのセグメント領域指定フラグをセグメント領域抽出部２５８に出力する。
【００２８】
連結領域抽出部２５７は、セグメント用データ管理部２５５から通知される連結領域の開始点の位置情報から、該開始点に連結する連結領域を求め、該求めた連結領域の領域情報（連結領域の位置及び範囲）を、セグメント用データ管理部２５５に出力する。
【００２９】
更新領域抽出部としてのセグメント領域抽出部２５８は、セグメント用データ管理部２５５から入力されるセグメント領域指定フラグとＲＯＩの領域情報とから、セグメント処理の対象とする領域（以下、セグメント領域と称する。このセグメント領域はＲＯＩの内部領域若しくはＲＯＩの外部領域となる）を求め、該求めたセグメント領域の領域情報（セグメント領域の位置及び範囲）を、セグメント用データ管理部２５５に出力する。セグメント用データ管理部２５５は、連結領域抽出部２５７からの連結領域の領域情報とセグメント領域抽出部２５８からのセグメント領域の領域情報とからセグメント用データを生成する。
【００３０】
セグメント処理部２５９は、セグメント用データ管理部２５５から入力されるセグメント用データに対し、連結領域の膨張処理、連結領域の収縮処理、連結領域の削除処理といったセグメント処理を行い、セグメント処理結果をセグメント用データ管理部２５５に出力する。セグメント用データ管理部２５５はセグメント処理結果をもとのセグメント用データに反映させ、反映させたセグメント用データを３次元画像データ管理部２５１に出力する。
【００３１】
以下、本実施形態の作用を図３のフローチャートに従って説明する。図３は、図１に示すＸ線ＣＴ装置における骨抜き処理の流れについて示すフローチャートである。
【００３２】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１のガントリ部１０により被検体Ｐのスキャンが行われ、データ収集部１４において透過データが収集される。この透過データは記憶装置２４に一時記憶された後、前処理部２１に送られる。前処理部２１においては透過データから２次元の投影データが生成される。前処理部２１において生成された投影データはメモリ部２２に一時記憶された後、再構成部２３に送られる。再構成部２３においては投影データから３次元画像データが再構成される（ステップＳ１）。この３次元画像データは記憶装置２４に記憶される。
【００３３】
次に、骨抜き処理のための３次元表示画像データが作成され、該作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像が画像表示部２６に表示される（ステップＳ２）。例えば、３次元表示画像を表示させる場合には、まず３次元画像データ管理部２５１において、骨部分と血管部分とを視別可能なように分離するためのＣＴ値による閾値が設定され、この閾値以上の３次元画像データが記憶装置２４から読み出される。この読み出された３次元画像データは３次元画像データ作成部２５２に入力される。そして、３次元画像データ作成部２５２においてＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データが作成された後、この３次元表示画像データに基づいて画像表示部２６に骨抜き処理のための３次元表示画像が表示される。ここで、図４（ａ）の参照符号３０１は骨抜き処理のための３次元表示画像としてＳＶＲ画像を表示させた例である。なお、画像表示部２６にはＳＶＲ画像３０１と共にポインタ３０２も表示される。
【００３４】
ここで、画像表示部２６に表示させる３次元表示画像は、ＳＶＲ画像に限るものではなく表面表示（ＳＲ：Surface Rendering）画像等の他の画像であっても良い。
【００３５】
次に、操作者は入力部２９を介してポインタ３０２を３次元表示画像３０１の所望の位置に移動させて削除したい骨の領域の開始点とする点を指定する。この点の位置情報が連結領域の開始点の位置情報として連結領域抽出部２５７に与えられる（ステップＳ３）。これにより、連結領域抽出部２５７において連結領域の開始点の位置情報と３次元画像データ管理部２５１によって読み出された３次元画像データの領域情報とに基づいて、操作者によって指定された点に連結する連結領域が抽出される（ステップＳ４）。連結領域抽出部２５７によって抽出された連結領域（抽出領域）の領域情報は３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に連結領域が表示される（ステップＳ５）。ここで、図４（ｂ）は抽出領域の表示例として、図４（ａ）に示す３次元表示画像３０１の体軸と直交する方向の断面に対応する画像（ＭＰＲ画像）５０１を作成し、このＭＰＲ画像５０１に抽出領域５０２を重畳表示させた例である。勿論、図４（ａ）に示す３次元表示画像３０１に抽出領域を重畳表示させるようにしても良い。
【００３６】
次に、操作者は入力部２９を介して３次元表示画像３０１の所望の位置に所望の形状及びサイズのＲＯＩを設定する。この際、複数のＲＯＩを設定しても良い。これによりＲＯＩの領域情報がセグメント領域抽出部２５８に与えられる。また、３次元画像データ作成部２５２においてＲＯＩを視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に、図４（ａ）の参照符号３０３及び図４（ｂ）の参照符号５０４のようにしてＲＯＩが表示される（ステップＳ６）。
【００３７】
次に、操作者は入力部２９を介してＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うかを指定する。例えば、セグメント処理を行う領域が広い場合には、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うようにする。逆に、セグメント処理を行う領域が一部のみである場合には、ＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うようにする。
【００３８】
セグメント領域指定部２５６においてはセグメント指定フラグの値を判定することにより、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うか否かが判定される（ステップＳ７）。ここで、ＲＯＩが複数設定されている場合には、それぞれのＲＯＩに対してステップＳ７の判定が行われる。
【００３９】
ステップＳ７の判定において、セグメント領域指定フラグが１、即ちＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行う場合には、セグメント領域抽出部２５８によって、操作者によって設定された全てのＲＯＩの外部領域がセグメント領域として抽出される（ステップＳ８）。選択されたセグメント領域の領域情報はセグメント用データ管理部２５５に送られる。セグメント用データ管理部２５５においては、セグメント領域の領域情報と抽出領域の領域情報とからセグメント用データが生成される（ステップＳ９）。このセグメント用データはセグメント処理部２５９に送られる。
【００４０】
その後、セグメント処理部２５９において、セグメント用データに対して膨張処理あるいは収縮処理が行われて抽出領域が調整される（ステップＳ１０）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（膨張処理あるいは収縮処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ１１）。この更新されたセグメント用データは、３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、更新された抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に更新後の抽出領域が表示される（ステップＳ１２）。続いて、セグメント処理部２５９においては再度の膨張処理あるいは収縮処理が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判定において、再度のセグメント処理が必要である場合には、ステップＳ１０の処理が再び行われる。一方、ステップＳ１３の判定において、再度のセグメント処理が必要でない場合には、処理がステップＳ２０に移行する。即ち、操作者は、例えば図４（ｂ）のようにして画像表示部２６に表示された抽出領域を確認する。この確認の結果、更新後の抽出領域５０２が血管の領域５０３を含有しておらず、かつ骨の領域を十分含有している場合には、骨の連結領域の抽出が適正に行われたとして、入力部２９を介してセグメント処理部２５９に対して抽出領域の削除指示を行う。一方、骨の連結領域の抽出が適正に行われてない場合には、入力部２９を介して連結領域の開始点を再び指定する。
【００４１】
また、ステップＳ７の判定において、セグメント領域指定フラグが０、即ちＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行う場合には、セグメント領域抽出部２５８によって、操作者によって設定された全てのＲＯＩの内部領域がセグメント領域として抽出される（ステップＳ１４）。抽出されたセグメント領域の領域情報はセグメント用データ管理部２５５に送られる。セグメント用データ管理部２５５においては、セグメント領域の領域情報と抽出領域の領域情報とからセグメント用データが生成される（ステップＳ１５）。このセグメント用データはセグメント処理部２５９に送られる。
【００４２】
その後、セグメント処理部２５９において、セグメント用データに対して膨張処理あるいは収縮処理が行われて抽出領域が調整される（ステップＳ１６）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（膨張処理あるいは収縮処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ１７）。この更新されたセグメント用データは、３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、更新された抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に更新後の抽出領域が表示される（ステップＳ１８）。続いて、セグメント処理部２５９においては再度の膨張処理あるいは収縮処理が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の判定において、再度のセグメント処理が必要である場合には、ステップＳ１６の処理が再び行われる。一方、ステップＳ１９の判定において、再度のセグメント処理が必要でない場合には、処理がステップＳ２０に移行する。
【００４３】
ステップＳ１３又はステップＳ１９の後、セグメント処理部２５９において操作者によって抽出領域の削除指示がなされたか否かが判定される（ステップＳ２０）。削除指示がなされていない場合には、ステップＳ７に戻る。なお、抽出領域をクリアしステップＳ３に戻ることもできる。
【００４４】
一方、ステップＳ２０の判定において、削除指示がなされた場合には抽出領域の削除処理が行われる（ステップＳ２１）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（削除処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ２２）。
【００４５】
以後は、ステップＳ２に戻り、更新されたセグメント用データ（連結領域削除後の領域データ）に対応する範囲の３次元画像データが新たに読み出され、この読み出された３次元画像データに基づいて３次元画像データ作成部２５２において新たな３次元表示画像データが作成されて、この３次元表示画像データに基づいて画像表示部２６に更新後の３次元表示画像が表示される。操作者は、この３次元表示画像を確認し、骨の画像が正しく削除されていれば、入力部２９を介して３次元投影画像の表示指示を行う。これを受けて３次元画像データ作成部２５２において、例えばＭＩＰ法によって３次元投影画像データが作成され、この３次元投影画像に基づいて画像表示部２６に例えば図４（ａ）の参照符号４０１に示すようにして骨部分が削除された３次元投影画像が表示される。一方、骨の画像が正しく削除されていなければ、ステップＳ３以後の処理が行われる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、操作者によって設定されたＲＯＩの内部領域あるいは外部領域のみでセグメント処理を行うことで、部分的に３次元画像データを複製しなくとも部分的なセグメント処理を行ったり、逆に一部を除いた全体的なセグメント処理を行ったりすることが可能である。
【００４７】
これにより、例えば血管と骨とが隣接する領域においては血管の領域にＲＯＩを設定してそのＲＯＩの内部領域でのセグメント処理を行わないように指定し、かつ骨の抽出領域を十分に膨張処理することで、血管の領域を削除することなく、骨の領域を十分に削除することが可能である。
【００４８】
また、複数のＲＯＩを設定可能とすることにより、骨抜き処理の際の操作回数を低減することも可能である。
【００４９】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態においてはＲＯＩをセグメント処理の対象あるいは非対象を指定するために用いているが、これに加えて例えばＲＯＩの中心部からの距離に応じて抽出領域の膨張量を変化させる等、ある一部分のみ他の領域と異なるセグメント処理を行う場合の処理の対象を指定するために用いるようにしても良い。
【００５０】
また、上述した実施形態においては、セグメント処理を、抽出した領域の膨張処理（dilate）、収縮処理（erode）、及び削除処理（delete）としているが、これに限らず一般の各種セグメント処理に適用できる。
【００５１】
さらに、上述した実施形態では画像表示部２６に表示されたＳＶＲ画像等で骨抜き処理を行う例について説明しているが、骨抜き処理としては画像表示部２６にＭＩＰ画像等の３次元投影画像を表示させて行うものも例えば特開２００６−６８４６７号公報において提案されており、本実施形態の手法はこのような３次元投影画像上での骨抜き処理にも適用可能である。即ち、この場合は、図３のステップＳ２において作成される３次元表示画像がＭＩＰ画像等の３次元投影画像となる。
【００５２】
また、上述した例では、骨抜き処理におけるセグメント処理について説明しているが、上述した実施形態の手法は、骨抜き処理以外に行われる各種のセグメント処理に適用可能である。
【００５３】
また、上述した実施形態では、医用画像診断装置の例として、Ｘ線ＣＴ装置を挙げているが、これに限るものではなく、例えばＭＲＩ装置であっても良い。
【００５４】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】医用画像処理装置の内部の詳細な構成を示す図である。
【図３】図１に示すＸ線ＣＴ装置における骨抜き処理の流れについて示すフローチャートである。
【図４】骨抜き処理の際に画像表示部に表示される画像について示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…Ｘ線ＣＴ装置、１０…ガントリ部、２０…コンピュータ装置、２１…前処理部、２２…メモリ部、２３…再構成部、２４…記憶装置、２５…医用画像処理装置、２６…画像表示部、２７…制御部、２８…バス、２９…入力部、２５１…３次元画像データ管理部、２５２…３次元画像データ作成部、２５３…連結領域指定部、２５４…ＲＯＩ設定部、２５５…セグメント用データ管理部、２５６…セグメント領域指定部、２５７…連結領域抽出部、２５８…セグメント領域抽出部、２５９…セグメント処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像診断装置、医用画像処理装置、医用画像処理プログラムに関し、特に３次元画像データから領域を抽出し、該抽出した領域内外の３次元画像データを削除する機能を備えた医用画像診断装置、医用画像処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して３次元画像データを再構成する医用画像診断装置としてＸ線ＣＴ装置がある。Ｘ線ＣＴ装置においては、造影剤を被検体に投与して撮像を行い、血管等の器官の観察を目的とするための画像を収集することがしばしば行われる。このような血管の観察を目的とする撮像では、造影剤の投与により造影血管の３次元画像データが再構成され、さらに３次元画像データから３次元投影画像データが作成される。ここで、３次元投影画像データの作成方法としては、例えば最大値投影（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）法がある。また、このようなＭＩＰ法により作成された３次元投影画像データ（ＭＩＰ画像データ）は、狭窄や乖離などの血管の内部の形状や大きさ、位置などを観察するために用いられている。
【０００３】
ところで、造影血管と骨とはＣＴ値のレンジに重なり部分があるため、例えば骨と血管とが隣接するような場合や表示角度によって骨と血管とが重なってしまうような場合には、ＭＩＰ画像を表示する際に骨が造影血管と共に画像化されて表示されてしまい、血管の観察が困難になることがある。
【０００４】
そこで、ＭＩＰ画像を作成する過程でＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）画像等を作成し、このＳＶＲ画像上で骨に対応する３次元画像データを選択的に削除する、所謂骨抜き処理が行われている。この骨抜き処理は次のように行われている。まず、３次元画像データに対して、骨と造影血管との間のＣＴ値のレンジの違いを考慮し、ＣＴ値による閾値やＣＴ値に対する不透明度（opacity）を高めに設定することで骨と造影血管とを分離した後（血管と骨とを細らせた後）、このような閾値処理を施した３次元画像データに基づいてＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データを作成して画像表示部に表示させる。医師等の操作者は画像表示部に表示された３次元表示画像から削除したい骨の部分を指定する。これを受けて、指定された骨に連結する領域（連結領域）を一般的に用いられる連結領域抽出法によって抽出する。次に、細らせた骨の領域分を元に戻すために抽出領域を膨張（dilate）させる。この際、医師等の操作者はＳＶＲ画像等の３次元表示画像や３次元画像データを元に作成される断面画像（ＭＰＲ画像）により膨張された抽出領域が血管を含有していないかを確認し、血管を含有している場合には膨張させた抽出領域を収縮（erode）させるか膨張前の状態に戻す。このような処理を繰り返し、抽出領域が血管を含有しない状態となってから抽出領域を削除する。このような膨張処理、収縮処理、削除処理といったセグメント処理を行うことにより、骨の領域の画像データを選択的に削除することが可能である。
【０００５】
ここで、連結領域の抽出から膨張処理の過程で削除対象としない部分（即ち血管部分）の除去が失敗する場合には、部分的に３次元画像データの複製を生成してから再びセグメント処理を行って削除対象となる領域を抽出することも行われている。
【特許文献１】特開平９−７３５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、抽出領域を膨張させる際に骨の領域を十分に含めることができるように膨張量を多くした場合には膨張後の抽出領域に削除されるべきでない血管が含まれやすい。逆に、血管が含まれないように膨張量を少なくした場合には細らせた分の骨の領域を十分に抽出できない可能性がある。この場合にはその部分の骨の領域の画像データを削除できずに、表示時に骨の表面部分の画像が残ってしまうことになる。さらに、部分的に複製した３次元表示画像データに対するセグメント処理では骨の領域のみを抽出することが容易になるが、対象とする部位が多くなると処理データ量及び操作数が増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な操作で、血管の画像データを削除することなく、骨の画像データを十分削除することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置及び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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１による医用画像診断装置は、被検体の透過データを収集する透過データ収集手段と、前記収集された透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の請求項５による医用画像処理装置は、画像表示部に表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の請求項６による医用画像処理プログラムは、コンピュータを、透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段として機能させることを特徴とする。
【００１１】
これら請求項１の医用画像診断装置、請求項５の医用画像処理装置、及び請求項６の医用画像処理プログラムによれば、更新領域抽出手段で抽出された関心領域の外部又は内部の連結領域のみに対して連結領域の更新を行うことができる。これによって血管の画像データを削除することなく、骨の画像データを十分削除することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、血管の画像データを削除することなく、簡易な操作で骨の画像データを十分削除することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置及びプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、ガントリ部１０と、コンピュータ装置２０とから主に構成されている。
【００１４】
ガントリ部１０は、Ｘ線管１１と、高電圧発生装置１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集部（ＤＡＳ； Digital Acquisition System）１４とから構成されている。
【００１５】
Ｘ線管１１は、高電圧発生装置１２に接続されると共に、高速でかつ連続的に図示Ａ方向に回転する図示しない回転リングに取り付けられている。高電圧発生装置１２は、コンピュータ装置２０からの制御信号を受けてＸ線管１１に管電流又は管電圧を供給する。Ｘ線管１１はこの管電流又は管電圧を受けて造影剤を投与された被検体Ｐの周りを回転しながら被検体ＰにＸ線を照射する。
【００１６】
Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管１１と共に被検体Ｐを挟んで互いに対向するように図示しない回転リングに配置される。そして、Ｘ線検出器１３はＸ線管１１から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に応じたＸ線検出信号を出力する。データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３で検出されたＸ線検出信号をデジタル化し、透過データとしてコンピュータ装置２０に出力する。
【００１７】
コンピュータ装置２０は、前処理部２１と、メモリ部２２と、再構成部２３と、記憶装置２４と、医用画像処理装置２５と、画像表示部２６と、制御部２７とがそれぞれバス２８に接続されて構成されている。また、制御部２７には入力部２９が接続されている。
【００１８】
前処理部２１は、データ収集部１４で得られた透過データに対して補正処理等の前処理を施して投影データを生成する。メモリ部２２は、前処理部２１で得られた投影データを一時的に記憶する。再構成部２３は、メモリ部２２に記憶された投影データを読み出して３次元画像データを再構成する。記憶装置２４は、再構成部２３で得られた３次元画像データやデータ収集部１４で得られた透過データを記憶する。
【００１９】
医用画像処理装置２５は、記憶装置２４に記憶されている３次元画像データを読み出して表示のための画像処理を施す。ここで、詳細は後述するが、本実施形態において、医用画像処理装置２５は、表示のためにＭＩＰ画像データ等を作成する際には、記憶装置２４に記憶されている３次元画像データに含まれている骨の領域の画像データを選択的に抽出して削除する骨抜き処理を行ってから作成する機能を有する。
【００２０】
医用画像処理装置２５と共に画像表示手段を構成する画像表示部２６は、医用画像処理装置２５で作成された各種の画像や情報を表示する。制御部２７は、コンピュータ装置２０の全体的な処理を統括的に制御する。医用画像処理装置２５と共に連結領域指定手段、関心領域設定手段、及び更新領域選択手段を構成する入力部２９は、医師等の操作者が画像表示部２６に表示された表示画面上等で当該コンピュータ装置２０を操作するための、例えばマウスやキーボード等の操作部材である。
【００２１】
図２は、医用画像処理装置２５の内部の詳細な構成を示す図である。医用画像処理装置２５は、３次元画像データ管理部２５１と、３次元画像データ作成部２５２と、連結領域指定部２５３と、ＲＯＩ設定部２５４と、セグメント用データ管理部２５５と、セグメント領域指定部２５６と、連結領域抽出部２５７と、セグメント領域抽出部２５８と、セグメント処理部２５９とから構成されている。ここで、図２に示す構成は、ハードウェアとして構成するようにしても良いし、図２に示す構成と同様の機能を実現する、コンピュータ装置２０の制御部２７によって実行される医療画像処理プログラムとして構成するようにしても良い。
【００２２】
３次元画像データ管理部２５１は画像表示部２６に表示させる各種データを管理する。まず、３次元画像データ管理部２５１は、セグメント用データ管理部２５５から受けた３次元表示画像データ（例えばＳＶＲ画像データ等）の作成に用いるべき最新の領域データ（後述するセグメント用データに含まれる）に対応する範囲の３次元画像データを記憶装置２４から読み出し、該読み出した３次元画像データを３次元画像データ作成部２５２に出力する機能を有する。また、詳細は後述するセグメント用データの更新がなされた場合には、それに応じて記憶装置２４から読み出す３次元画像データの範囲を更新する。
【００２３】
３次元画像データ作成部２５２は、３次元画像データ管理部２５１から入力された３次元画像データからＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データを作成して画像表示部２６に出力する機能と、３次元画像データ管理部２５１から入力された３次元画像データからＭＩＰ画像等の３次元投影画像データを作成して画像表示部２６に出力する機能とを有する。
【００２４】
連結領域指定部２５３は、３次元表示画像上で削除すべき領域（連結領域）の開始点（Seed点と呼ばれる）の位置情報を３次元画像データ管理部２５１に通知する。なお、連結領域の開始点は、画像表示部２６に表示された３次元表示画像を確認した操作者が入力部２９を介して指定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７から連結領域指定部２５３に入力される。また、操作者によって連結領域の開始点が指定された場合、３次元画像データ管理部２５１はその連結領域の開始点の位置情報をセグメント用データ管理部２５５に通知する。また、後述する連結領域抽出部２５７によって連結領域が抽出された後は、その連結領域の領域情報（連結領域の位置及び範囲）を３次元画像データ作成部２５２に出力する。３次元画像データ作成部２５２は、３次元表示画像データに連結領域の画像データを重畳して画像表示部２６に出力する。これによって画像表示部２６に連結領域を表示させることが可能となっている。
【００２５】
ＲＯＩ設定部２５４は、詳細は後述する部分的なセグメント処理を行うための関心領域（ＲＯＩ）の領域情報を３次元画像データ管理部２５１に通知する。なお、ＲＯＩは画像表示部２６に表示された３次元表示画像を確認した操作者が入力部２９を介して設定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７からＲＯＩ設定部２５４に入力される。ここで、ＲＯＩの形状やサイズ等は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設定すれば良い。また、ＲＯＩを複数設定できるようにしても良い。操作者によってＲＯＩが設定された場合、３次元画像データ管理部２５１はＲＯＩの領域情報（ＲＯＩの位置及び範囲）をセグメント用データ管理部２５５に通知する。また、３次元画像データ管理部２５１はＲＯＩの領域情報を３次元画像データ作成部２５２に出力する。３次元画像データ作成部２５２は、３次元表示画像データにＲＯＩの画像データを重畳して画像表示部２６に出力する。これによって画像表示部２６にＲＯＩを表示させることが可能となっている。
【００２６】
セグメント用データ管理部２５５はセグメント処理に係る各種データを統括的に管理する。このセグメント用データ管理部２５５は、連結領域指定部２５３から通知された連結領域の開始点の位置情報を連結領域抽出部２５７に出力する機能と、ＲＯＩ設定部２５４から通知されたＲＯＩの領域情報をセグメント領域抽出部２５８に出力する機能とを有する。
【００２７】
更新領域指定部としてのセグメント領域指定部２５６は、ＲＯＩの内部領域と外部領域の何れでセグメント処理を行うかを示す情報（セグメント領域指定フラグ）をセグメント用データ管理部２５５に通知する。ここで、セグメント領域指定フラグは、例えばＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行う場合には０、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行う場合には１とする。また、セグメント領域指定フラグは操作者が入力部２９を介して指定できるものである。入力部２９の操作がなされた場合、その操作入力に応じた信号が制御部２７からセグメント領域指定部２５６に入力される。セグメント領域指定フラグを受けた場合、セグメント用データ管理部２５５はこのセグメント領域指定フラグをセグメント領域抽出部２５８に出力する。
【００２８】
連結領域抽出部２５７は、セグメント用データ管理部２５５から通知される連結領域の開始点の位置情報から、該開始点に連結する連結領域を求め、該求めた連結領域の領域情報（連結領域の位置及び範囲）を、セグメント用データ管理部２５５に出力する。
【００２９】
更新領域抽出部としてのセグメント領域抽出部２５８は、セグメント用データ管理部２５５から入力されるセグメント領域指定フラグとＲＯＩの領域情報とから、セグメント処理の対象とする領域（以下、セグメント領域と称する。このセグメント領域はＲＯＩの内部領域若しくはＲＯＩの外部領域となる）を求め、該求めたセグメント領域の領域情報（セグメント領域の位置及び範囲）を、セグメント用データ管理部２５５に出力する。セグメント用データ管理部２５５は、連結領域抽出部２５７からの連結領域の領域情報とセグメント領域抽出部２５８からのセグメント領域の領域情報とからセグメント用データを生成する。
【００３０】
セグメント処理部２５９は、セグメント用データ管理部２５５から入力されるセグメント用データに対し、連結領域の膨張処理、連結領域の収縮処理、連結領域の削除処理といったセグメント処理を行い、セグメント処理結果をセグメント用データ管理部２５５に出力する。セグメント用データ管理部２５５はセグメント処理結果をもとのセグメント用データに反映させ、反映させたセグメント用データを３次元画像データ管理部２５１に出力する。
【００３１】
以下、本実施形態の作用を図３のフローチャートに従って説明する。図３は、図１に示すＸ線ＣＴ装置における骨抜き処理の流れについて示すフローチャートである。
【００３２】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１のガントリ部１０により被検体Ｐのスキャンが行われ、データ収集部１４において透過データが収集される。この透過データは記憶装置２４に一時記憶された後、前処理部２１に送られる。前処理部２１においては透過データから２次元の投影データが生成される。前処理部２１において生成された投影データはメモリ部２２に一時記憶された後、再構成部２３に送られる。再構成部２３においては投影データから３次元画像データが再構成される（ステップＳ１）。この３次元画像データは記憶装置２４に記憶される。
【００３３】
次に、骨抜き処理のための３次元表示画像データが作成され、該作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像が画像表示部２６に表示される（ステップＳ２）。例えば、３次元表示画像を表示させる場合には、まず３次元画像データ管理部２５１において、骨部分と血管部分とを視別可能なように分離するためのＣＴ値による閾値が設定され、この閾値以上の３次元画像データが記憶装置２４から読み出される。この読み出された３次元画像データは３次元画像データ作成部２５２に入力される。そして、３次元画像データ作成部２５２においてＳＶＲ画像データ等の３次元表示画像データが作成された後、この３次元表示画像データに基づいて画像表示部２６に骨抜き処理のための３次元表示画像が表示される。ここで、図４（ａ）の参照符号３０１は骨抜き処理のための３次元表示画像としてＳＶＲ画像を表示させた例である。なお、画像表示部２６にはＳＶＲ画像３０１と共にポインタ３０２も表示される。
【００３４】
ここで、画像表示部２６に表示させる３次元表示画像は、ＳＶＲ画像に限るものではなく表面表示（ＳＲ：Surface Rendering）画像等の他の画像であっても良い。
【００３５】
次に、操作者は入力部２９を介してポインタ３０２を３次元表示画像３０１の所望の位置に移動させて削除したい骨の領域の開始点とする点を指定する。この点の位置情報が連結領域の開始点の位置情報として連結領域抽出部２５７に与えられる（ステップＳ３）。これにより、連結領域抽出部２５７において連結領域の開始点の位置情報と３次元画像データ管理部２５１によって読み出された３次元画像データの領域情報とに基づいて、操作者によって指定された点に連結する連結領域が抽出される（ステップＳ４）。連結領域抽出部２５７によって抽出された連結領域（抽出領域）の領域情報は３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に連結領域が表示される（ステップＳ５）。ここで、図４（ｂ）は抽出領域の表示例として、図４（ａ）に示す３次元表示画像３０１の体軸と直交する方向の断面に対応する画像（ＭＰＲ画像）５０１を作成し、このＭＰＲ画像５０１に抽出領域５０２を重畳表示させた例である。勿論、図４（ａ）に示す３次元表示画像３０１に抽出領域を重畳表示させるようにしても良い。
【００３６】
次に、操作者は入力部２９を介して３次元表示画像３０１の所望の位置に所望の形状及びサイズのＲＯＩを設定する。この際、複数のＲＯＩを設定しても良い。これによりＲＯＩの領域情報がセグメント領域抽出部２５８に与えられる。また、３次元画像データ作成部２５２においてＲＯＩを視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に、図４（ａ）の参照符号３０３及び図４（ｂ）の参照符号５０４のようにしてＲＯＩが表示される（ステップＳ６）。
【００３７】
次に、操作者は入力部２９を介してＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うかＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うかを指定する。例えば、セグメント処理を行う領域が広い場合には、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うようにする。逆に、セグメント処理を行う領域が一部のみである場合には、ＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行うようにする。
【００３８】
セグメント領域指定部２５６においてはセグメント指定フラグの値を判定することにより、ＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行うか否かが判定される（ステップＳ７）。ここで、ＲＯＩが複数設定されている場合には、それぞれのＲＯＩに対してステップＳ７の判定が行われる。
【００３９】
ステップＳ７の判定において、セグメント領域指定フラグが１、即ちＲＯＩの外部領域でセグメント処理を行う場合には、セグメント領域抽出部２５８によって、操作者によって設定された全てのＲＯＩの外部領域がセグメント領域として抽出される（ステップＳ８）。選択されたセグメント領域の領域情報はセグメント用データ管理部２５５に送られる。セグメント用データ管理部２５５においては、セグメント領域の領域情報と抽出領域の領域情報とからセグメント用データが生成される（ステップＳ９）。このセグメント用データはセグメント処理部２５９に送られる。
【００４０】
その後、セグメント処理部２５９において、セグメント用データに対して膨張処理あるいは収縮処理が行われて抽出領域が調整される（ステップＳ１０）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（膨張処理あるいは収縮処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ１１）。この更新されたセグメント用データは、３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、更新された抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に更新後の抽出領域が表示される（ステップＳ１２）。続いて、セグメント処理部２５９においては再度の膨張処理あるいは収縮処理が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判定において、再度のセグメント処理が必要である場合には、ステップＳ１０の処理が再び行われる。一方、ステップＳ１３の判定において、再度のセグメント処理が必要でない場合には、処理がステップＳ２０に移行する。即ち、操作者は、例えば図４（ｂ）のようにして画像表示部２６に表示された抽出領域を確認する。この確認の結果、更新後の抽出領域５０２が血管の領域５０３を含有しておらず、かつ骨の領域を十分含有している場合には、骨の連結領域の抽出が適正に行われたとして、入力部２９を介してセグメント処理部２５９に対して抽出領域の削除指示を行う。一方、骨の連結領域の抽出が適正に行われてない場合には、入力部２９を介して連結領域の開始点を再び指定する。
【００４１】
また、ステップＳ７の判定において、セグメント領域指定フラグが０、即ちＲＯＩの内部領域でセグメント処理を行う場合には、セグメント領域抽出部２５８によって、操作者によって設定された全てのＲＯＩの内部領域がセグメント領域として抽出される（ステップＳ１４）。抽出されたセグメント領域の領域情報はセグメント用データ管理部２５５に送られる。セグメント用データ管理部２５５においては、セグメント領域の領域情報と抽出領域の領域情報とからセグメント用データが生成される（ステップＳ１５）。このセグメント用データはセグメント処理部２５９に送られる。
【００４２】
その後、セグメント処理部２５９において、セグメント用データに対して膨張処理あるいは収縮処理が行われて抽出領域が調整される（ステップＳ１６）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（膨張処理あるいは収縮処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ１７）。この更新されたセグメント用データは、３次元画像データ作成部２５２に送られる。３次元画像データ作成部２５２においては、更新された抽出領域を視覚的に表示するための重畳処理が行われた後、画像表示部２６に更新後の抽出領域が表示される（ステップＳ１８）。続いて、セグメント処理部２５９においては再度の膨張処理あるいは収縮処理が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の判定において、再度のセグメント処理が必要である場合には、ステップＳ１６の処理が再び行われる。一方、ステップＳ１９の判定において、再度のセグメント処理が必要でない場合には、処理がステップＳ２０に移行する。
【００４３】
ステップＳ１３又はステップＳ１９の後、セグメント処理部２５９において操作者によって抽出領域の削除指示がなされたか否かが判定される（ステップＳ２０）。削除指示がなされていない場合には、ステップＳ７に戻る。なお、抽出領域をクリアしステップＳ３に戻ることもできる。
【００４４】
一方、ステップＳ２０の判定において、削除指示がなされた場合には抽出領域の削除処理が行われる（ステップＳ２１）。その後、セグメント処理部２５９におけるセグメント処理（削除処理）の結果がセグメント用データ管理部２５５に送られる。これによってセグメント用データが更新される（ステップＳ２２）。
【００４５】
以後は、ステップＳ２に戻り、更新されたセグメント用データ（連結領域削除後の領域データ）に対応する範囲の３次元画像データが新たに読み出され、この読み出された３次元画像データに基づいて３次元画像データ作成部２５２において新たな３次元表示画像データが作成されて、この３次元表示画像データに基づいて画像表示部２６に更新後の３次元表示画像が表示される。操作者は、この３次元表示画像を確認し、骨の画像が正しく削除されていれば、入力部２９を介して３次元投影画像の表示指示を行う。これを受けて３次元画像データ作成部２５２において、例えばＭＩＰ法によって３次元投影画像データが作成され、この３次元投影画像に基づいて画像表示部２６に例えば図４（ａ）の参照符号４０１に示すようにして骨部分が削除された３次元投影画像が表示される。一方、骨の画像が正しく削除されていなければ、ステップＳ３以後の処理が行われる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、操作者によって設定されたＲＯＩの内部領域あるいは外部領域のみでセグメント処理を行うことで、部分的に３次元画像データを複製しなくとも部分的なセグメント処理を行ったり、逆に一部を除いた全体的なセグメント処理を行ったりすることが可能である。
【００４７】
これにより、例えば血管と骨とが隣接する領域においては血管の領域にＲＯＩを設定してそのＲＯＩの内部領域でのセグメント処理を行わないように指定し、かつ骨の抽出領域を十分に膨張処理することで、血管の領域を削除することなく、骨の領域を十分に削除することが可能である。
【００４８】
また、複数のＲＯＩを設定可能とすることにより、骨抜き処理の際の操作回数を低減することも可能である。
【００４９】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態においてはＲＯＩをセグメント処理の対象あるいは非対象を指定するために用いているが、これに加えて例えばＲＯＩの中心部からの距離に応じて抽出領域の膨張量を変化させる等、ある一部分のみ他の領域と異なるセグメント処理を行う場合の処理の対象を指定するために用いるようにしても良い。
【００５０】
また、上述した実施形態においては、セグメント処理を、抽出した領域の膨張処理（dilate）、収縮処理（erode）、及び削除処理（delete）としているが、これに限らず一般の各種セグメント処理に適用できる。
【００５１】
さらに、上述した実施形態では画像表示部２６に表示されたＳＶＲ画像等で骨抜き処理を行う例について説明しているが、骨抜き処理としては画像表示部２６にＭＩＰ画像等の３次元投影画像を表示させて行うものも例えば特開２００６−６８４６７号公報において提案されており、本実施形態の手法はこのような３次元投影画像上での骨抜き処理にも適用可能である。即ち、この場合は、図３のステップＳ２において作成される３次元表示画像がＭＩＰ画像等の３次元投影画像となる。
【００５２】
また、上述した例では、骨抜き処理におけるセグメント処理について説明しているが、上述した実施形態の手法は、骨抜き処理以外に行われる各種のセグメント処理に適用可能である。
【００５３】
また、上述した実施形態では、医用画像診断装置の例として、Ｘ線ＣＴ装置を挙げているが、これに限るものではなく、例えばＭＲＩ装置であっても良い。
【００５４】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】医用画像処理装置の内部の詳細な構成を示す図である。
【図３】図１に示すＸ線ＣＴ装置における骨抜き処理の流れについて示すフローチャートである。
【図４】骨抜き処理の際に画像表示部に表示される画像について示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…Ｘ線ＣＴ装置、１０…ガントリ部、２０…コンピュータ装置、２１…前処理部、２２…メモリ部、２３…再構成部、２４…記憶装置、２５…医用画像処理装置、２６…画像表示部、２７…制御部、２８…バス、２９…入力部、２５１…３次元画像データ管理部、２５２…３次元画像データ作成部、２５３…連結領域指定部、２５４…ＲＯＩ設定部、２５５…セグメント用データ管理部、２５６…セグメント領域指定部、２５７…連結領域抽出部、２５８…セグメント領域抽出部、２５９…セグメント処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の透過データを収集する透過データ収集手段と、
前記収集された透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、
前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、
前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、
前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
を具備することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記連結領域の更新は、前記抽出された連結領域を膨張あるいは収縮させる処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記抽出された連結領域に対して膨張処理を行う際の膨張量あるいは収縮処理を行う際の収縮量を前記関心領域指定手段で指定された関心領域の中心部からの距離に応じて設定することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記関心領域設定手段は、前記表示された３次元表示画像における任意の複数の領域を前記関心領域として設定し、
前記更新領域抽出手段は、前記設定された複数の関心領域の外部又は内部の領域をそれぞれ抽出することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
画像表示部に表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項６】
コンピュータを、
透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、
前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、
前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、
前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
して機能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１】
被検体の透過データを収集する透過データ収集手段と、
前記収集された透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、
前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、
前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、
前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
を具備することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記連結領域の更新は、前記抽出された連結領域を膨張あるいは収縮させる処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記抽出された連結領域に対して膨張処理を行う際の膨張量あるいは収縮処理を行う際の収縮量を前記関心領域指定手段で指定された関心領域の中心部からの距離に応じて設定することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記関心領域設定手段は、前記表示された３次元表示画像における任意の複数の領域を前記関心領域として設定し、
前記更新領域抽出手段は、前記設定された複数の関心領域の外部又は内部の領域をそれぞれ抽出することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
画像表示部に表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項６】
コンピュータを、
透過データから３次元画像データを再構成する画像再構成手段と、
前記再構成された３次元画像データから３次元表示画像データを作成する３次元表示画像データ作成手段と、
前記作成された３次元表示画像データに基づいて３次元表示画像を表示する画像表示手段と、
前記表示された３次元表示画像において削除すべき連結領域の開始点を指定する連結領域指定手段と、
前記指定された開始点に連結する領域を前記連結領域として抽出する連結領域抽出手段と、
前記表示された３次元表示画像において関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記設定された関心領域の外部と内部の連結領域の何れを更新するかを選択する更新領域選択手段と、
前記更新領域選択手段の選択結果に従って前記設定された関心領域の外部又は内部の領域を抽出する更新領域抽出手段と、
前記更新領域抽出手段によって抽出された前記関心領域の外部又は内部の領域において前記連結領域抽出手段によって抽出される連結領域を更新する処理手段と、
して機能させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１２５８８１（Ｐ２００８−１２５８８１Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１５５８１（Ｐ２００６−３１５５８１）
【出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【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)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【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)
【Ｆターム（参考）】
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