医用画像診断装置及び画像処理装置
【課題】医用画像を適切に表示することができる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、受付部と、撮像部とを備える。前記生成部は、３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する。前記表示部は、前記所定の視差数の視差画像群を表示する。前記受付部は、前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける。前記撮像部は、前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する。
【解決手段】実施形態に係る医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、受付部と、撮像部とを備える。前記生成部は、３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する。前記表示部は、前記所定の視差数の視差画像群を表示する。前記受付部は、前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける。前記撮像部は、前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医用画像診断装置による撮像は、事前に設定された撮像計画に従って行われる。撮像計画においては、撮像範囲となる関心領域（以下、ＲＯＩ（Region Of Interest）の指定が行われる。この場合、操作者は、コンソールのモニタに表示された位置決め画像を見ながら、この位置決め画像上で、ＲＯＩの指定を行う。例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置の場合、位置決め画像として、アキシャル（axial）断面像、コロナル（coronal）断面像、及びサジタル（sagittal）断面像の３断面の位置決め画像がモニタに表示され、操作者は、この３断面の位置決め画像を見ながらＲＯＩの指定を行う。なお、ＲＯＩの指定を自動化する技術も開発されているが、特異的な構造を有する患者の場合など、依然として手動による指定が必要な場合がある。
【０００３】
操作者は、２次元表示された画像上でＲＯＩを指定するので、撮像対象の３次元構造を把握しながらＲＯＩを指定することが難しい。すなわち、操作者は、例えばモニタの表示面に垂直な奥行き方向の構造を把握しながらＲＯＩを指定することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平成０５−２６９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、医用画像を適切に表示することができる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、受付部と、撮像部とを備える。前記生成部は、３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する。前記表示部は、前記所定の視差数の視差画像群を表示する。前記受付部は、前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける。前記撮像部は、前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る表示部を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る視差画像群生成処理を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る制御部の構成を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る視点位置の移動を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る処理手順を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、医用画像診断装置及び画像処理装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、超音波診断装置、ＭＲＩ装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置などである。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、図１に示すように、架台部１００ａと、計算機システム部１００ｂとを備える。架台部１００ａは、撮影に用いられる各部を有し、例えば、医用画像診断装置１００がＸ線ＣＴ装置の場合、架台部１００ａは、Ｘ線管、検出器、回転フレーム、寝台などを有する。
【００１１】
一方、計算機システム部１００ｂは、図１に示すように、入力部１０１と、表示部１０２と、通信部１０３と、記憶部１０４と、制御部１０５と、レンダリング処理部１０６とを有する。
【００１２】
入力部１０１は、マウス、キーボード、トラックボールなどであり、医用画像診断装置１００に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。例えば、第１の実施形態に係る入力部１０１は、撮像計画の入力や、ＲＯＩの指定の入力、撮像指示の入力などを受け付ける。
【００１３】
表示部１０２は、各種情報を表示する。例えば、第１の実施形態に係る表示部１０２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像などを表示する。
【００１４】
ここで、第１の実施形態に係る表示部１０２は、対象物を立体視可能に３次元表示する立体表示モニタである。図２は、第１の実施形態に係る表示部１０２を説明するための図である。第１の実施形態に係る表示部１０２は、所定の視差数の視差画像群を表示することで、対象物を立体視可能に３次元表示する。なお、第１の実施形態において、「視差画像群」とは、複数の視点位置をレンダリング条件として生成された一群のボリュームレンダリング画像のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて３次元表示に用いられる視差画像の数のことである。
【００１５】
例えば、図２に示すように、表示部１０２は、平面状の表示面２００（例えば液晶パネル）を有し、表示面２００の前面に光線制御子を有する。例えば、光線制御子は、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１である。なお、図２においては、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面側となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられてもよい。
【００１６】
また、表示部１０２の表示面２００には、図２に示すように、縦横比３：１、縦方向に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）となるように、画素２０２が配置される。また、図２に示すように、１〜９の各列に、各視差画像の画素がそれぞれ配置される。９列分の画素２０２の集合体である画素群２０３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により多方向に放射される。各視差画像に対応する各列の画素の光が多方向に放射されることにより、表示部１０２を観察する観察者の右目及び左目には、それぞれ異なる視差画像が入射され、この結果、観察者は、対象物を立体視することができる。なお、１〜９の各列に同一画像の画素が配置された場合、対象物は２次元表示される。
【００１７】
なお、図２に示す表示部１０２は、一例に過ぎない。表示部１０２は、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶に限らず、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶でもよい。また、表示部１０２は、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式に限らず、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式でもよい。
【００１８】
図１に戻り、通信部１０３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などであり、他の装置との間で通信を行う。記憶部１０４は、ハードディスク、半導体メモリ素子などであり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１０４は、撮像により収集された撮像データを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１０４は、撮像データから生成されたボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群などを記憶する。
【００１９】
制御部１０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路であり、医用画像診断装置１００の全体制御を行う。
【００２０】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１０５は、表示部１０２に対するＧＵＩの表示や位置決め画像の表示を制御する。また、例えば、制御部１０５は、架台部１００ａが有する各部を制御することで行われる撮像を制御する。また、例えば、制御部１０５は、レンダリング処理部１０６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１０５は、各種データの記憶部１０４からの読み込みや、記憶部１０４への格納を制御する。なお、制御部１０５については後に詳述する。
【００２１】
レンダリング処理部１０６は、画像データに対するレンダリング処理を行う。例えば、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１０６は、制御部１０５による制御の下、記憶部１０４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理のうち、ボリュームレンダリング画像として、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。
【００２２】
ここで、レンダリング処理部１０６によるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置」及び「視差角（視線方向間の角度）」である。このようなレンダリング条件は、入力部１０１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合がある。いずれの場合も、レンダリング処理部１０６は、制御部１０５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る視差画像群生成処理を説明するための図である。例えば、レンダリング処理部１０６が、図３の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、レンダリング処理部１０６は、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、レンダリング処理部１０６は、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。
【００２４】
あるいは、レンダリング処理部１０６が、図３の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、レンダリング処理部１１６は、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、レンダリング処理部１１６は、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。
【００２５】
なお、レンダリング処理部１０６は、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００２６】
このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、制御部１０５によって所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１０２に表示される。
【００２７】
なお、図３の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、レンダリング処理部１０６は、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。
【００２８】
また、レンダリング処理部１０６は、ボリュームレンダリング処理だけでなく、断面再構成法を行ってボリュームデータからＭＰＲ（Multi Planer Reconstruction）画像を生成する機能も有する。また、レンダリング処理部１０６は、Ｃｕｒｖｅｄ ＭＰＲ画像を生成する機能も有する。
【００２９】
さて、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、表示部１０２に位置決め画像を３次元表示し、３次元表示された位置決め画像上でＲＯＩの指定を受け付けるものである。かかる機能は、制御部１０５などによって実現される。
【００３０】
図４は、第１の実施形態に係る制御部１０５の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る制御部１０５は、視差画像群生成部１０５ａと、表示制御部１０５ｂと、受付部１０５ｃと、撮像部１０５ｄとを備える。
【００３１】
視差画像群生成部１０５ａは、レンダリング処理部１０６を制御することで、位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成する。第１の実施形態において、医用画像診断装置１００は、まず、位置決め画像用のボリュームデータ（例えば、低解像度のボリュームデータ）を収集する。そこで、視差画像群生成部１０５ａは、位置決め画像用のボリュームデータが収集されると、収集されたボリュームデータから視差画像群を生成するように、レンダリング処理部１０６を制御する。すると、レンダリング処理部１０６にて、複数の視点位置をレンダリング条件としたボリュームレンダリング処理が行われ、一群のボリュームレンダリング画像、すなわち視差画像群が生成される。
【００３２】
例えば、医用画像診断装置１００は、撮像対象が頭部の場合、磁場中心を中心位置とする位置決め画像用のボリュームデータを収集する。これにより、歪みの少ないボリュームデータを収集することができ、視差画像群生成処理を施した位置決め画像の精度を向上させることができる。なお、位置決め画像用のボリュームデータの中心位置は、磁場中心に限られず、磁場中心からずれた位置（オフセンター）でもよい。この場合、視差画像群生成処理の前に歪み補正を施してもよい。
【００３３】
表示制御部１０５ｂは、表示部１０２に対する視差画像群の表示を制御する。例えば、表示制御部１０５ｂは、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を、所定フォーマット（例えば格子状）の中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１０２に表示する。
【００３４】
図５は、第１の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部１０５ｂは、図５に示すように、立体表示モニタとしての表示部１０２に、位置決め画像を３次元表示する。図５は、説明の便宜上、表示部１０２を斜め上方から観察した概念図として示す。なお、図５において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感として表現されているが、実施形態はこれに限られるものではなく、表示面から奥行き方向の奥行き感として表現される場合や、飛び出し感と奥行き感とが組み合わされて表現される場合でもよい。また、対象物の３次元構造を見易くするために、表示制御部１０５ｂは、対象物の表面の透過度を上げるように表示を制御してもよい。
【００３５】
受付部１０５ｃは、表示部１０２の表示面上でＲＯＩの指定を受け付ける。例えば、受付部１０５ｃは、図５に示すように、３次元表示された位置決め画像上で、ＲＯＩ（符号ａ）の指定を受け付ける。なお、視差画像群生成部１０５ａは、受付部１０５ｃによって受け付けられたＲＯＩについても視差画像群を生成し、表示制御部１０５ｂは、ＲＯＩについても３次元表示する。
【００３６】
なお、例えば、予め自動で指定されたＲＯＩが存在する場合や、初期値として指定されたＲＯＩが存在する場合、表示制御部１０５ｂは、これらのＲＯＩについても３次元表示する。操作者は、３次元表示された位置決め画像と３次元表示されたＲＯＩとを確認し、ＲＯＩの指定を変更する必要があると判断した場合に、ＲＯＩの指定を変更する。一方、ＲＯＩの指定を変更する必要がないと判断した場合には、操作者は、このＲＯＩの指定のまま撮像を行うように撮像指示を入力すればよい。
【００３７】
図６は、第１の実施形態に係る視点位置の移動を説明するための図である。例えば、図６に示すように、操作者の視点位置が移動した場合、操作者の右目及び左目に入射される視差画像も変化する。この結果、操作者は、３次元構造を有する対象物を、異なる方向から３次元的に観察することが可能になる。すなわち、操作者は、例えば少し顔の位置を動かしただけで、対象物の３次元構造を回りこんで観察することが可能になり、奥行き方向の構造などを把握しながら、ＲＯＩの位置や向き、大きさなどを決定することが可能になる。
【００３８】
撮像部１０５ｄは、指定されたＲＯＩを撮像範囲とする撮像を実行する。例えば、撮像部１０５ｄは、受付部１０５ｃによってＲＯＩの指定が受け付けられると、このＲＯＩを撮像範囲とするように撮像条件を設定し、設定した撮像条件に従って本撮像を実行するように、架台部１００ａなどを制御する。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る処理手順を説明するための図である。図７に示すように、第１の実施形態において、医用画像診断装置１００は、まず、位置決め画像用のボリュームデータを収集する（ステップＳ１０１）。
【００４０】
次に、視差画像群生成部１０５ａが、レンダリング処理部１０６を制御することで、レンダリング処理部１０６にて、複数の視点位置をレンダリング条件としたボリュームレンダリング処理が行われ、視差画像群が生成される（ステップＳ１０２）。
【００４１】
続いて、表示制御部１０５ｂが、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１０２に、位置決め画像を３次元表示する（ステップＳ１０３）。
【００４２】
そして、受付部１０５ｃが、表示部１０２の表示面上でＲＯＩの指定を受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１０４）、受け付けた場合（ステップＳ１０４肯定）、撮像部１０５ｄは、このＲＯＩを撮像範囲とするように撮像条件を設定し（ステップＳ１０５）、設定した撮像条件に従って本撮像を実行するように、架台部１００ａなどを制御する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
（第１の実施形態の効果）
上述したように、第１の実施形態においては、位置決め画像を３次元表示し、３次元表示された位置決め画像上でＲＯＩの指定を受け付けるので、操作者は、３次元構造を有する対象物を３次元的に観察することが可能になり、簡便な操作でＲＯＩを指定することが可能になる。すなわち、２次元表示されたボリュームレンダリング画像上でＲＯＩを指定する場合、操作者は、奥行き方向の構造を把握したい場合には、例えば視点位置を変更するための操作をしなければならなかった。これに対し、第１の実施形態において、操作者は、奥行き方向の構造を把握したい場合、例えば顔の位置を動かすだけでよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態を説明する。第２の実施形態においては、医用画像診断装置としてＭＲＩ装置１１０を想定する。
【００４５】
図８は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０の構成を説明するための図である。なお、図８において、計算機システム部１１０ｂは、図１を用いて説明した計算機システム部１００ｂと同様の機能を有するので、説明を割愛する。すなわち、入力部１１１は入力部１０１に対応し、表示部１１２は表示部１０２に対応し、通信部１１３は通信部１０３に対応し、記憶部１１４は記憶部１０４に対応し、制御部１１５は制御部１０５に対応し、レンダリング処理部１１６はレンダリング処理部１０６に対応する。
【００４６】
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１は、例えば、永久磁石、超伝導磁石などである。傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に傾斜磁場を発生する。具体的には、傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配置され、傾斜磁場電源３から電流の供給を受けて、傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源３は、シーケンス制御部１０から送信される制御信号に従って、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。
【００４７】
寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、天板４ａを、被検体Ｐが載置された状態で、撮像口である傾斜磁場コイル２の空洞内へ挿入する。通常、寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部５は、寝台４を駆動して、天板４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００４８】
送信コイル６は、高周波磁場を発生する。具体的には、送信コイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルス（以下、ＲＦ（Radio Frequency）パルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部７は、シーケンス制御部１０から送信される制御信号に従って、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル６に送信する。
【００４９】
受信コイル８は、磁気共鳴信号（以下、ＭＲ（Magnetic Resonance）信号）を受信する。具体的には、受信コイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。また、受信コイル８は、受信したＭＲ信号を受信部９に出力する。
【００５０】
受信部９は、シーケンス制御部１０から送られる制御信号に従って、受信コイル８から出力されたＭＲ信号に基づきＭＲ信号データを生成する。具体的には、受信部９は、受信コイル８から出力されたＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを、シーケンス制御部１０を介して計算機システム１１０ｂに送信する。なお、受信部９は、静磁場磁石１や傾斜磁場コイル２などを備える架台装置側に備えられていてもよい。
【００５１】
シーケンス制御部１０は、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９を制御する。具体的には、シーケンス制御部１０は、計算機システム１１０ｂから送信されたパルスシーケンス実行データに基づく制御信号を、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９に送信する。
【００５２】
ここで、第１の実施形態と第２の実施形態との主な違いを説明する。第１の実施形態においては、位置決め画像を３次元表示する目的で、医用画像診断装置１００が、位置決め画像用のボリュームデータ（例えば、低解像度のボリュームデータ）を予め収集することを想定した。これに対し、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、あえて位置決め画像用のボリュームデータを収集するのではなく、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集されたボリュームデータを位置決め画像用のボリュームデータとして流用する。
【００５３】
例えば、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、心臓検査のための撮像を行うことを想定する。ここで、心臓検査のための撮像においては、心臓の解剖学的な特徴に基づく「基準断面像」が収集される。「基準断面像」には、アキシャル断面像、コロナル断面像及びサジタル断面像の他、垂直長軸像、水平長軸像、二腔長軸(2 chamber)像、三腔長軸(3 chamber)像、四腔長軸(4 chamber)像、左室短軸像などがある。
【００５４】
このため、ＭＲＩ装置１１０による心臓検査のための撮像においては、これらの複数の「基準断面像」が収集される。もっとも、心臓は複雑な構造を有するので、ＭＲＩ装置１１０は、例えば、「基準断面像」を収集し、収集した「基準断面像」を用いて他の「基準断面像」の位置決めを行い、次に、位置決めされた「基準断面像」の収集を行う、といった撮像を繰り返し行うことになる。例えば、ＭＲＩ装置１１０は、まずアキシャル断面像を収集し、このアキシャル断面像を用いて他の「基準断面像」の位置決めを行う。また、例えば、ＭＲＩ装置１１０は、３次元の情報を有するＷＨ ＭＲＣＡ（Whole Heart MR Coronary Angiography）データを収集し、ＷＨ ＭＲＣＡデータから生成されたＭＰＲ画像を利用して、「基準断面像」の位置決めを行う。
【００５５】
そこで、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、心臓検査のための撮像において、「基準断面像」の位置決めのために収集されたボリュームデータを、位置決め画像用のボリュームデータとして流用する。例えば、第２の実施形態に係る視差画像群生成部１０５ａは、他の「基準断面像」の位置決めのために収集された複数枚のアキシャル断面像をボリュームデータとして扱い、レンダリング処理部１１６を制御することで、位置決め画像の視差画像群を生成する。また、例えば、第２の実施形態に係る視差画像群生成部１０５ａは、他の「基準断面像」の位置決めのために収集されたＷＨ ＭＲＣＡデータをボリュームデータとして扱い、レンダリング処理部１１６を制御することで、位置決め画像の視差画像群を生成する。
【００５６】
そして、第２の実施形態に係る表示制御部１０５ｂは、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１１２に表示する。図９は、第２の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部１０５ｂは、図９に示すように、立体表示モニタとして表示部１１２に、位置決め画像を３次元表示する。図９は、説明の便宜上、表示部１１２を正面から観察した概念図として示す。なお、図９において、符号ｂは、ＲＯＩである。また、図９において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感として表現される場合や、表示面から奥行き方向の奥行き感として表現される場合、あるいは、飛び出し感と奥行き感とが組み合わされて表現される場合でもよい。
【００５７】
（第２の実施形態の効果）
上述したように、第２の実施形態においては、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集されたボリュームデータから位置決め用の視差画像群を生成するので、あえて位置決め画像用のボリュームデータを収集する必要もなく、位置決め画像の３次元表示を効率的に実現することが可能になる。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。第３の実施形態に係る医用画像診断装置３００は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００と同様の構成を有する。もっとも、第３の実施形態において、医用画像診断装置３００は、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像を３次元表示するのではなく、ＭＰＲ画像を生成するために断面の指定を受け付ける断面指定画像を３次元表示する。なお、以下の説明においては、医用画像診断装置３００が断面指定画像を３次元表示する例を説明するが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）上のワークステーションや端末装置などに適用されてもよい。この場合、ワークステーションや端末装置は、医用画像診断装置３００の計算機システム部３００ｂと同様の機能を有する。
【００５９】
図１０は、第３の実施形態に係る制御部３０５の構成を説明するための図である。第３の実施形態に係る制御部３０５は、視差画像群生成部３０５ａと、表示制御部３０５ｂと、受付部３０５ｃと、ＭＰＲ画像生成部３０５ｄとを備える。なお、視差画像群生成部３０５ａは視差画像群生成部１０５ａに対応するので、説明を割愛する。
【００６０】
図１１及び図１２は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部３０５ｂは、図１１に示すように、立体表示モニタとしての表示部３０２に、断面指定画像を３次元表示する。なお、説明の便宜上、図１１は、表示部３０２を正面から観察した概念図として示し、図１２は、表示部３０２を斜め上方から観察した概念図として示す。なお、図１２において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感と、表示面から奥行き方向の奥行き感との組合せとして表現されているが、実施形態はこれに限られるものではなく、飛び出し感のみで表現される場合や、奥行き感のみで表現される場合でもよい。図１２に示すように、３次元表示されることで、操作者は、断面指定画像の奥行き方向の構造を容易に把握することができる。
【００６１】
そして、第３の実施形態に係る受付部３０５ｃは、表示部３０２に３次元表示された断面指定画像上で、ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成するための断面の指定を受け付ける。例えば、受付部３０５ｃは、図１１及び図１２に示すように、３次元表示された断面指定画像上で、断面の指定（符号ｃ）を受け付ける。ＭＰＲ画像生成部３０５ｄは、断面の指定に従ってＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成する。なお、ＭＰＲ画像生成部３０５ｄは、生成したＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を表示部３０２に２次元表示してもよい。この場合、第１の実施形態において説明したように、表示部３０２において、１〜９の各列に同一画像の画素が配置される。
【００６２】
（第３の実施形態の効果）
上述したように、第３の実施形態においては、断面指定画像を３次元表示し、３次元表示された断面指定画像上で断面の指定を受け付けるので、操作者は、３次元構造を有する対象物を３次元的に観察することが可能になり、簡便な操作で断面を指定することが可能になる。
【００６３】
なお、図１３は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。第３の実施形態において、ＭＰＲ画像としてＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を想定したが、実施形態はこれに限られるものではなく、図１３に示すように、通常のＭＰＲ画像の場合にも、同様に適用することができる。なお、図１３において、符号ｄは、断面の指定である。
【００６４】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００６５】
（磁気による歪み）
例えば、ＭＲＩ装置による撮像においては、静磁場や傾斜磁場の乱れが存在する場合、画像の歪みとなって表示されてしまう。このため、通常、ＭＲＩ装置は、歪みを測定し、画像の歪みを補正した上で画像を再構成する。ＭＲＩ装置は、位置決め画像についても、画像の歪みを補正した上で画像を再構成する。この結果、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像も、歪み補正がなされた後の位置決め画像となる。
【００６６】
しかしながら、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩの指定が受け付けられた場合、ＲＯＩの指定が適切に行われない可能性がある。すなわち、操作者が、歪み補正後の位置決め画像上で、撮像対象が適切に撮像されるようにＲＯＩを指定したにも関わらず、実際に収集された画像に、撮像対象が適切に撮像されていない場合がある。これは、位置決め画像が歪み補正されているため、位置決め画像上の位置と実際の位置とが正しく対応しないからである。
【００６７】
そこで、例えば、ＭＲＩ装置は、歪み補正後の位置決め画像、又は、歪み補正前の位置決め画像が、操作者の顔の位置に応じて観察されるように、視差画像群を生成し、表示を制御する。この場合、例えば、ＭＲＩ装置は、視差画像群のうち、一部の視差画像群については、歪み補正後の位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成し、一部の視差画像群については、歪み補正前の位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成する。
【００６８】
そして、ＭＲＩ装置は、座標変換を行うことで、両位置決め画像間でＲＯＩの指定を連動させる。すなわち、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩが指定された場合には、ＭＲＩ装置は、このＲＯＩの指定を、歪み補正前の位置決め画像用に座標変換し、歪み補正前の位置決め画像上に、座標変換後のＲＯＩの指定を表示する。こうすることで、操作者は、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩを指定しつつ、そのＲＯＩが、歪み補正前の位置決め画像上でどのようなＲＯＩとして指定されるかを確認することが可能になる。
【００６９】
（２視差、６視差など）
また、上述した実施形態においては、９視差画像の場合を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、２視差、６視差など、任意の視差数を用いることができる。
【００７０】
（立体表示モニタ）
また、上述した実施形態においては、立体表示モニタとして、レンチキュラーレンズなどの光線制御子を用いることで裸眼による立体視が可能な方式を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、シャッター方式や偏光メガネ方式などでもよい。
【００７１】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の医用画像診断装置及び画像処理装置によれば、医用画像を適切に表示することができる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 医用画像診断装置
１０５ 制御部
１０５ａ 視差画像群生成部
１０５ｂ 表示制御部
１０５ｃ 受付部
１０５ｄ 撮像部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医用画像診断装置による撮像は、事前に設定された撮像計画に従って行われる。撮像計画においては、撮像範囲となる関心領域（以下、ＲＯＩ（Region Of Interest）の指定が行われる。この場合、操作者は、コンソールのモニタに表示された位置決め画像を見ながら、この位置決め画像上で、ＲＯＩの指定を行う。例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置の場合、位置決め画像として、アキシャル（axial）断面像、コロナル（coronal）断面像、及びサジタル（sagittal）断面像の３断面の位置決め画像がモニタに表示され、操作者は、この３断面の位置決め画像を見ながらＲＯＩの指定を行う。なお、ＲＯＩの指定を自動化する技術も開発されているが、特異的な構造を有する患者の場合など、依然として手動による指定が必要な場合がある。
【０００３】
操作者は、２次元表示された画像上でＲＯＩを指定するので、撮像対象の３次元構造を把握しながらＲＯＩを指定することが難しい。すなわち、操作者は、例えばモニタの表示面に垂直な奥行き方向の構造を把握しながらＲＯＩを指定することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平成０５−２６９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、医用画像を適切に表示することができる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、受付部と、撮像部とを備える。前記生成部は、３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する。前記表示部は、前記所定の視差数の視差画像群を表示する。前記受付部は、前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける。前記撮像部は、前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る表示部を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る視差画像群生成処理を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る制御部の構成を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る視点位置の移動を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る処理手順を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、医用画像診断装置及び画像処理装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、超音波診断装置、ＭＲＩ装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置などである。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、図１に示すように、架台部１００ａと、計算機システム部１００ｂとを備える。架台部１００ａは、撮影に用いられる各部を有し、例えば、医用画像診断装置１００がＸ線ＣＴ装置の場合、架台部１００ａは、Ｘ線管、検出器、回転フレーム、寝台などを有する。
【００１１】
一方、計算機システム部１００ｂは、図１に示すように、入力部１０１と、表示部１０２と、通信部１０３と、記憶部１０４と、制御部１０５と、レンダリング処理部１０６とを有する。
【００１２】
入力部１０１は、マウス、キーボード、トラックボールなどであり、医用画像診断装置１００に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。例えば、第１の実施形態に係る入力部１０１は、撮像計画の入力や、ＲＯＩの指定の入力、撮像指示の入力などを受け付ける。
【００１３】
表示部１０２は、各種情報を表示する。例えば、第１の実施形態に係る表示部１０２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像などを表示する。
【００１４】
ここで、第１の実施形態に係る表示部１０２は、対象物を立体視可能に３次元表示する立体表示モニタである。図２は、第１の実施形態に係る表示部１０２を説明するための図である。第１の実施形態に係る表示部１０２は、所定の視差数の視差画像群を表示することで、対象物を立体視可能に３次元表示する。なお、第１の実施形態において、「視差画像群」とは、複数の視点位置をレンダリング条件として生成された一群のボリュームレンダリング画像のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて３次元表示に用いられる視差画像の数のことである。
【００１５】
例えば、図２に示すように、表示部１０２は、平面状の表示面２００（例えば液晶パネル）を有し、表示面２００の前面に光線制御子を有する。例えば、光線制御子は、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１である。なお、図２においては、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面側となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられてもよい。
【００１６】
また、表示部１０２の表示面２００には、図２に示すように、縦横比３：１、縦方向に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）となるように、画素２０２が配置される。また、図２に示すように、１〜９の各列に、各視差画像の画素がそれぞれ配置される。９列分の画素２０２の集合体である画素群２０３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により多方向に放射される。各視差画像に対応する各列の画素の光が多方向に放射されることにより、表示部１０２を観察する観察者の右目及び左目には、それぞれ異なる視差画像が入射され、この結果、観察者は、対象物を立体視することができる。なお、１〜９の各列に同一画像の画素が配置された場合、対象物は２次元表示される。
【００１７】
なお、図２に示す表示部１０２は、一例に過ぎない。表示部１０２は、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶に限らず、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶でもよい。また、表示部１０２は、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式に限らず、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式でもよい。
【００１８】
図１に戻り、通信部１０３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などであり、他の装置との間で通信を行う。記憶部１０４は、ハードディスク、半導体メモリ素子などであり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１０４は、撮像により収集された撮像データを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１０４は、撮像データから生成されたボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群などを記憶する。
【００１９】
制御部１０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路であり、医用画像診断装置１００の全体制御を行う。
【００２０】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１０５は、表示部１０２に対するＧＵＩの表示や位置決め画像の表示を制御する。また、例えば、制御部１０５は、架台部１００ａが有する各部を制御することで行われる撮像を制御する。また、例えば、制御部１０５は、レンダリング処理部１０６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１０５は、各種データの記憶部１０４からの読み込みや、記憶部１０４への格納を制御する。なお、制御部１０５については後に詳述する。
【００２１】
レンダリング処理部１０６は、画像データに対するレンダリング処理を行う。例えば、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１０６は、制御部１０５による制御の下、記憶部１０４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理のうち、ボリュームレンダリング画像として、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。
【００２２】
ここで、レンダリング処理部１０６によるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置」及び「視差角（視線方向間の角度）」である。このようなレンダリング条件は、入力部１０１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合がある。いずれの場合も、レンダリング処理部１０６は、制御部１０５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る視差画像群生成処理を説明するための図である。例えば、レンダリング処理部１０６が、図３の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、レンダリング処理部１０６は、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、レンダリング処理部１０６は、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。
【００２４】
あるいは、レンダリング処理部１０６が、図３の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、レンダリング処理部１１６は、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、レンダリング処理部１１６は、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。
【００２５】
なお、レンダリング処理部１０６は、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００２６】
このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、制御部１０５によって所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１０２に表示される。
【００２７】
なお、図３の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、レンダリング処理部１０６は、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。
【００２８】
また、レンダリング処理部１０６は、ボリュームレンダリング処理だけでなく、断面再構成法を行ってボリュームデータからＭＰＲ（Multi Planer Reconstruction）画像を生成する機能も有する。また、レンダリング処理部１０６は、Ｃｕｒｖｅｄ ＭＰＲ画像を生成する機能も有する。
【００２９】
さて、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００は、表示部１０２に位置決め画像を３次元表示し、３次元表示された位置決め画像上でＲＯＩの指定を受け付けるものである。かかる機能は、制御部１０５などによって実現される。
【００３０】
図４は、第１の実施形態に係る制御部１０５の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る制御部１０５は、視差画像群生成部１０５ａと、表示制御部１０５ｂと、受付部１０５ｃと、撮像部１０５ｄとを備える。
【００３１】
視差画像群生成部１０５ａは、レンダリング処理部１０６を制御することで、位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成する。第１の実施形態において、医用画像診断装置１００は、まず、位置決め画像用のボリュームデータ（例えば、低解像度のボリュームデータ）を収集する。そこで、視差画像群生成部１０５ａは、位置決め画像用のボリュームデータが収集されると、収集されたボリュームデータから視差画像群を生成するように、レンダリング処理部１０６を制御する。すると、レンダリング処理部１０６にて、複数の視点位置をレンダリング条件としたボリュームレンダリング処理が行われ、一群のボリュームレンダリング画像、すなわち視差画像群が生成される。
【００３２】
例えば、医用画像診断装置１００は、撮像対象が頭部の場合、磁場中心を中心位置とする位置決め画像用のボリュームデータを収集する。これにより、歪みの少ないボリュームデータを収集することができ、視差画像群生成処理を施した位置決め画像の精度を向上させることができる。なお、位置決め画像用のボリュームデータの中心位置は、磁場中心に限られず、磁場中心からずれた位置（オフセンター）でもよい。この場合、視差画像群生成処理の前に歪み補正を施してもよい。
【００３３】
表示制御部１０５ｂは、表示部１０２に対する視差画像群の表示を制御する。例えば、表示制御部１０５ｂは、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を、所定フォーマット（例えば格子状）の中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１０２に表示する。
【００３４】
図５は、第１の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部１０５ｂは、図５に示すように、立体表示モニタとしての表示部１０２に、位置決め画像を３次元表示する。図５は、説明の便宜上、表示部１０２を斜め上方から観察した概念図として示す。なお、図５において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感として表現されているが、実施形態はこれに限られるものではなく、表示面から奥行き方向の奥行き感として表現される場合や、飛び出し感と奥行き感とが組み合わされて表現される場合でもよい。また、対象物の３次元構造を見易くするために、表示制御部１０５ｂは、対象物の表面の透過度を上げるように表示を制御してもよい。
【００３５】
受付部１０５ｃは、表示部１０２の表示面上でＲＯＩの指定を受け付ける。例えば、受付部１０５ｃは、図５に示すように、３次元表示された位置決め画像上で、ＲＯＩ（符号ａ）の指定を受け付ける。なお、視差画像群生成部１０５ａは、受付部１０５ｃによって受け付けられたＲＯＩについても視差画像群を生成し、表示制御部１０５ｂは、ＲＯＩについても３次元表示する。
【００３６】
なお、例えば、予め自動で指定されたＲＯＩが存在する場合や、初期値として指定されたＲＯＩが存在する場合、表示制御部１０５ｂは、これらのＲＯＩについても３次元表示する。操作者は、３次元表示された位置決め画像と３次元表示されたＲＯＩとを確認し、ＲＯＩの指定を変更する必要があると判断した場合に、ＲＯＩの指定を変更する。一方、ＲＯＩの指定を変更する必要がないと判断した場合には、操作者は、このＲＯＩの指定のまま撮像を行うように撮像指示を入力すればよい。
【００３７】
図６は、第１の実施形態に係る視点位置の移動を説明するための図である。例えば、図６に示すように、操作者の視点位置が移動した場合、操作者の右目及び左目に入射される視差画像も変化する。この結果、操作者は、３次元構造を有する対象物を、異なる方向から３次元的に観察することが可能になる。すなわち、操作者は、例えば少し顔の位置を動かしただけで、対象物の３次元構造を回りこんで観察することが可能になり、奥行き方向の構造などを把握しながら、ＲＯＩの位置や向き、大きさなどを決定することが可能になる。
【００３８】
撮像部１０５ｄは、指定されたＲＯＩを撮像範囲とする撮像を実行する。例えば、撮像部１０５ｄは、受付部１０５ｃによってＲＯＩの指定が受け付けられると、このＲＯＩを撮像範囲とするように撮像条件を設定し、設定した撮像条件に従って本撮像を実行するように、架台部１００ａなどを制御する。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る処理手順を説明するための図である。図７に示すように、第１の実施形態において、医用画像診断装置１００は、まず、位置決め画像用のボリュームデータを収集する（ステップＳ１０１）。
【００４０】
次に、視差画像群生成部１０５ａが、レンダリング処理部１０６を制御することで、レンダリング処理部１０６にて、複数の視点位置をレンダリング条件としたボリュームレンダリング処理が行われ、視差画像群が生成される（ステップＳ１０２）。
【００４１】
続いて、表示制御部１０５ｂが、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１０２に、位置決め画像を３次元表示する（ステップＳ１０３）。
【００４２】
そして、受付部１０５ｃが、表示部１０２の表示面上でＲＯＩの指定を受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１０４）、受け付けた場合（ステップＳ１０４肯定）、撮像部１０５ｄは、このＲＯＩを撮像範囲とするように撮像条件を設定し（ステップＳ１０５）、設定した撮像条件に従って本撮像を実行するように、架台部１００ａなどを制御する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
（第１の実施形態の効果）
上述したように、第１の実施形態においては、位置決め画像を３次元表示し、３次元表示された位置決め画像上でＲＯＩの指定を受け付けるので、操作者は、３次元構造を有する対象物を３次元的に観察することが可能になり、簡便な操作でＲＯＩを指定することが可能になる。すなわち、２次元表示されたボリュームレンダリング画像上でＲＯＩを指定する場合、操作者は、奥行き方向の構造を把握したい場合には、例えば視点位置を変更するための操作をしなければならなかった。これに対し、第１の実施形態において、操作者は、奥行き方向の構造を把握したい場合、例えば顔の位置を動かすだけでよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態を説明する。第２の実施形態においては、医用画像診断装置としてＭＲＩ装置１１０を想定する。
【００４５】
図８は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０の構成を説明するための図である。なお、図８において、計算機システム部１１０ｂは、図１を用いて説明した計算機システム部１００ｂと同様の機能を有するので、説明を割愛する。すなわち、入力部１１１は入力部１０１に対応し、表示部１１２は表示部１０２に対応し、通信部１１３は通信部１０３に対応し、記憶部１１４は記憶部１０４に対応し、制御部１１５は制御部１０５に対応し、レンダリング処理部１１６はレンダリング処理部１０６に対応する。
【００４６】
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１は、例えば、永久磁石、超伝導磁石などである。傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に傾斜磁場を発生する。具体的には、傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配置され、傾斜磁場電源３から電流の供給を受けて、傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源３は、シーケンス制御部１０から送信される制御信号に従って、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。
【００４７】
寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、天板４ａを、被検体Ｐが載置された状態で、撮像口である傾斜磁場コイル２の空洞内へ挿入する。通常、寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部５は、寝台４を駆動して、天板４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００４８】
送信コイル６は、高周波磁場を発生する。具体的には、送信コイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルス（以下、ＲＦ（Radio Frequency）パルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部７は、シーケンス制御部１０から送信される制御信号に従って、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル６に送信する。
【００４９】
受信コイル８は、磁気共鳴信号（以下、ＭＲ（Magnetic Resonance）信号）を受信する。具体的には、受信コイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。また、受信コイル８は、受信したＭＲ信号を受信部９に出力する。
【００５０】
受信部９は、シーケンス制御部１０から送られる制御信号に従って、受信コイル８から出力されたＭＲ信号に基づきＭＲ信号データを生成する。具体的には、受信部９は、受信コイル８から出力されたＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを、シーケンス制御部１０を介して計算機システム１１０ｂに送信する。なお、受信部９は、静磁場磁石１や傾斜磁場コイル２などを備える架台装置側に備えられていてもよい。
【００５１】
シーケンス制御部１０は、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９を制御する。具体的には、シーケンス制御部１０は、計算機システム１１０ｂから送信されたパルスシーケンス実行データに基づく制御信号を、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９に送信する。
【００５２】
ここで、第１の実施形態と第２の実施形態との主な違いを説明する。第１の実施形態においては、位置決め画像を３次元表示する目的で、医用画像診断装置１００が、位置決め画像用のボリュームデータ（例えば、低解像度のボリュームデータ）を予め収集することを想定した。これに対し、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、あえて位置決め画像用のボリュームデータを収集するのではなく、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集されたボリュームデータを位置決め画像用のボリュームデータとして流用する。
【００５３】
例えば、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、心臓検査のための撮像を行うことを想定する。ここで、心臓検査のための撮像においては、心臓の解剖学的な特徴に基づく「基準断面像」が収集される。「基準断面像」には、アキシャル断面像、コロナル断面像及びサジタル断面像の他、垂直長軸像、水平長軸像、二腔長軸(2 chamber)像、三腔長軸(3 chamber)像、四腔長軸(4 chamber)像、左室短軸像などがある。
【００５４】
このため、ＭＲＩ装置１１０による心臓検査のための撮像においては、これらの複数の「基準断面像」が収集される。もっとも、心臓は複雑な構造を有するので、ＭＲＩ装置１１０は、例えば、「基準断面像」を収集し、収集した「基準断面像」を用いて他の「基準断面像」の位置決めを行い、次に、位置決めされた「基準断面像」の収集を行う、といった撮像を繰り返し行うことになる。例えば、ＭＲＩ装置１１０は、まずアキシャル断面像を収集し、このアキシャル断面像を用いて他の「基準断面像」の位置決めを行う。また、例えば、ＭＲＩ装置１１０は、３次元の情報を有するＷＨ ＭＲＣＡ（Whole Heart MR Coronary Angiography）データを収集し、ＷＨ ＭＲＣＡデータから生成されたＭＰＲ画像を利用して、「基準断面像」の位置決めを行う。
【００５５】
そこで、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１１０は、心臓検査のための撮像において、「基準断面像」の位置決めのために収集されたボリュームデータを、位置決め画像用のボリュームデータとして流用する。例えば、第２の実施形態に係る視差画像群生成部１０５ａは、他の「基準断面像」の位置決めのために収集された複数枚のアキシャル断面像をボリュームデータとして扱い、レンダリング処理部１１６を制御することで、位置決め画像の視差画像群を生成する。また、例えば、第２の実施形態に係る視差画像群生成部１０５ａは、他の「基準断面像」の位置決めのために収集されたＷＨ ＭＲＣＡデータをボリュームデータとして扱い、レンダリング処理部１１６を制御することで、位置決め画像の視差画像群を生成する。
【００５６】
そして、第２の実施形態に係る表示制御部１０５ｂは、視差画像群生成部１０５ａによって生成された視差画像群を中間画像に変換し、立体表示モニタとしての表示部１１２に表示する。図９は、第２の実施形態に係る位置決め画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部１０５ｂは、図９に示すように、立体表示モニタとして表示部１１２に、位置決め画像を３次元表示する。図９は、説明の便宜上、表示部１１２を正面から観察した概念図として示す。なお、図９において、符号ｂは、ＲＯＩである。また、図９において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感として表現される場合や、表示面から奥行き方向の奥行き感として表現される場合、あるいは、飛び出し感と奥行き感とが組み合わされて表現される場合でもよい。
【００５７】
（第２の実施形態の効果）
上述したように、第２の実施形態においては、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集されたボリュームデータから位置決め用の視差画像群を生成するので、あえて位置決め画像用のボリュームデータを収集する必要もなく、位置決め画像の３次元表示を効率的に実現することが可能になる。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。第３の実施形態に係る医用画像診断装置３００は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１００と同様の構成を有する。もっとも、第３の実施形態において、医用画像診断装置３００は、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像を３次元表示するのではなく、ＭＰＲ画像を生成するために断面の指定を受け付ける断面指定画像を３次元表示する。なお、以下の説明においては、医用画像診断装置３００が断面指定画像を３次元表示する例を説明するが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）上のワークステーションや端末装置などに適用されてもよい。この場合、ワークステーションや端末装置は、医用画像診断装置３００の計算機システム部３００ｂと同様の機能を有する。
【００５９】
図１０は、第３の実施形態に係る制御部３０５の構成を説明するための図である。第３の実施形態に係る制御部３０５は、視差画像群生成部３０５ａと、表示制御部３０５ｂと、受付部３０５ｃと、ＭＰＲ画像生成部３０５ｄとを備える。なお、視差画像群生成部３０５ａは視差画像群生成部１０５ａに対応するので、説明を割愛する。
【００６０】
図１１及び図１２は、第３の実施形態に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。例えば、表示制御部３０５ｂは、図１１に示すように、立体表示モニタとしての表示部３０２に、断面指定画像を３次元表示する。なお、説明の便宜上、図１１は、表示部３０２を正面から観察した概念図として示し、図１２は、表示部３０２を斜め上方から観察した概念図として示す。なお、図１２において、位置決め画像の立体感は、表示面から手前方向の飛び出し感と、表示面から奥行き方向の奥行き感との組合せとして表現されているが、実施形態はこれに限られるものではなく、飛び出し感のみで表現される場合や、奥行き感のみで表現される場合でもよい。図１２に示すように、３次元表示されることで、操作者は、断面指定画像の奥行き方向の構造を容易に把握することができる。
【００６１】
そして、第３の実施形態に係る受付部３０５ｃは、表示部３０２に３次元表示された断面指定画像上で、ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成するための断面の指定を受け付ける。例えば、受付部３０５ｃは、図１１及び図１２に示すように、３次元表示された断面指定画像上で、断面の指定（符号ｃ）を受け付ける。ＭＰＲ画像生成部３０５ｄは、断面の指定に従ってＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成する。なお、ＭＰＲ画像生成部３０５ｄは、生成したＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を表示部３０２に２次元表示してもよい。この場合、第１の実施形態において説明したように、表示部３０２において、１〜９の各列に同一画像の画素が配置される。
【００６２】
（第３の実施形態の効果）
上述したように、第３の実施形態においては、断面指定画像を３次元表示し、３次元表示された断面指定画像上で断面の指定を受け付けるので、操作者は、３次元構造を有する対象物を３次元的に観察することが可能になり、簡便な操作で断面を指定することが可能になる。
【００６３】
なお、図１３は、第３の実施形態の変形例に係る断面指定画像の表示例を説明するための図である。第３の実施形態において、ＭＰＲ画像としてＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を想定したが、実施形態はこれに限られるものではなく、図１３に示すように、通常のＭＰＲ画像の場合にも、同様に適用することができる。なお、図１３において、符号ｄは、断面の指定である。
【００６４】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００６５】
（磁気による歪み）
例えば、ＭＲＩ装置による撮像においては、静磁場や傾斜磁場の乱れが存在する場合、画像の歪みとなって表示されてしまう。このため、通常、ＭＲＩ装置は、歪みを測定し、画像の歪みを補正した上で画像を再構成する。ＭＲＩ装置は、位置決め画像についても、画像の歪みを補正した上で画像を再構成する。この結果、ＲＯＩの指定を受け付けるための位置決め画像も、歪み補正がなされた後の位置決め画像となる。
【００６６】
しかしながら、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩの指定が受け付けられた場合、ＲＯＩの指定が適切に行われない可能性がある。すなわち、操作者が、歪み補正後の位置決め画像上で、撮像対象が適切に撮像されるようにＲＯＩを指定したにも関わらず、実際に収集された画像に、撮像対象が適切に撮像されていない場合がある。これは、位置決め画像が歪み補正されているため、位置決め画像上の位置と実際の位置とが正しく対応しないからである。
【００６７】
そこで、例えば、ＭＲＩ装置は、歪み補正後の位置決め画像、又は、歪み補正前の位置決め画像が、操作者の顔の位置に応じて観察されるように、視差画像群を生成し、表示を制御する。この場合、例えば、ＭＲＩ装置は、視差画像群のうち、一部の視差画像群については、歪み補正後の位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成し、一部の視差画像群については、歪み補正前の位置決め画像を３次元表示するための視差画像群を生成する。
【００６８】
そして、ＭＲＩ装置は、座標変換を行うことで、両位置決め画像間でＲＯＩの指定を連動させる。すなわち、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩが指定された場合には、ＭＲＩ装置は、このＲＯＩの指定を、歪み補正前の位置決め画像用に座標変換し、歪み補正前の位置決め画像上に、座標変換後のＲＯＩの指定を表示する。こうすることで、操作者は、歪み補正後の位置決め画像上でＲＯＩを指定しつつ、そのＲＯＩが、歪み補正前の位置決め画像上でどのようなＲＯＩとして指定されるかを確認することが可能になる。
【００６９】
（２視差、６視差など）
また、上述した実施形態においては、９視差画像の場合を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、２視差、６視差など、任意の視差数を用いることができる。
【００７０】
（立体表示モニタ）
また、上述した実施形態においては、立体表示モニタとして、レンチキュラーレンズなどの光線制御子を用いることで裸眼による立体視が可能な方式を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、シャッター方式や偏光メガネ方式などでもよい。
【００７１】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の医用画像診断装置及び画像処理装置によれば、医用画像を適切に表示することができる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 医用画像診断装置
１０５ 制御部
１０５ａ 視差画像群生成部
１０５ｂ 表示制御部
１０５ｃ 受付部
１０５ｄ 撮像部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する生成部と、
前記所定の視差数の視差画像群を表示する表示部と、
前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける受付部と、
前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する撮像部と
を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記生成部は、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集された前記医用画像データから前記視差画像群を生成し、
前記撮像部は、前記関心領域を撮像範囲とする本撮像を実行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３】
３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する生成部と、
前記所定の視差数の視差画像群を表示する表示部と、
前記表示部に表示される視差画像群において操作者によるＭＰＲ（Multi Planer Reconstruction）画像を生成するための断面の指定を受け付ける受付部と、
前記断面の指定に従って、前記ＭＰＲ画像を生成するＭＰＲ画像生成部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記受付部は、ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成するための断面の指定を受け付け、
前記ＭＰＲ画像生成部は、前記断面の指定に従って、前記ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１】
３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する生成部と、
前記所定の視差数の視差画像群を表示する表示部と、
前記表示部に表示される視差画像群において操作者による関心領域の指定を受け付ける受付部と、
前記関心領域の指定に従って、該関心領域を撮像範囲とする撮像を実行する撮像部と
を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記生成部は、本撮像に先行して行われる事前撮像において収集された前記医用画像データから前記視差画像群を生成し、
前記撮像部は、前記関心領域を撮像範囲とする本撮像を実行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３】
３次元の情報を有する医用画像データから所定の視差数の視差画像群を生成する生成部と、
前記所定の視差数の視差画像群を表示する表示部と、
前記表示部に表示される視差画像群において操作者によるＭＰＲ（Multi Planer Reconstruction）画像を生成するための断面の指定を受け付ける受付部と、
前記断面の指定に従って、前記ＭＰＲ画像を生成するＭＰＲ画像生成部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記受付部は、ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成するための断面の指定を受け付け、
前記ＭＰＲ画像生成部は、前記断面の指定に従って、前記ＣｕｒｖｅｄＭＰＲ画像を生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４９６７６（Ｐ２０１２−２４９６７６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２４３０（Ｐ２０１１−１２２４３０）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【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２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【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）】
[ Back to top ]