器官表面画像の表示装置及び方法
【課題】標準形状に正規化して行った解析結果を、正規化していない被験者の器官の形状の画像に重ねて表示させる。
【解決手段】健常者の標準脳データと、被験者の標準脳データとを対比してＺ値を算出するＺ値算出部５３と、被験者の個人脳データを標準脳へ正規化するとともに、標準脳での解析結果を個人脳へ正規化の際に用いたパラメータを用いて逆正規化する正規化・逆正規化処理部５５と、被験者の個人脳形状データ、及び逆正規化されたＺ値データに基づいて、脳表に被験者の個人脳形状データの値を有する３Ｄ脳表データを生成する脳表データ生成部と、３Ｄ脳表データに基づいて、脳表のＺ値分布を２次元表示した２Ｄ画像を生成する２Ｄ画像生成部とを備え、２Ｄ画像を表示する。
【解決手段】健常者の標準脳データと、被験者の標準脳データとを対比してＺ値を算出するＺ値算出部５３と、被験者の個人脳データを標準脳へ正規化するとともに、標準脳での解析結果を個人脳へ正規化の際に用いたパラメータを用いて逆正規化する正規化・逆正規化処理部５５と、被験者の個人脳形状データ、及び逆正規化されたＺ値データに基づいて、脳表に被験者の個人脳形状データの値を有する３Ｄ脳表データを生成する脳表データ生成部と、３Ｄ脳表データに基づいて、脳表のＺ値分布を２次元表示した２Ｄ画像を生成する２Ｄ画像生成部とを備え、２Ｄ画像を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、器官の断層画像データから器官表面の画像を生成して表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脳や心臓の表面の画像を２次元的に表示する技術がある。例えば、非特許文献１には、脳表の３次元データから２次元平面へ投影した脳表画像を表示することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】位置合わせされた複数医療用画像を臨床応用するための画像処理、外山比南子、小林昭央、上村幸司、ＭＥＤＩＣＡＬ ＩＭＡＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ．１６、Ｎｏ３、Ｍａｙ、１９８８、ｐ１９６−２００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記非特許文献１には、脳表の３次元データの生成方法は記載されていない。
【０００５】
一般に、脳や心臓などの体内の器官は、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）などの形態画像によりその形状に関するデータを得ることができる。そして、この器官について、被験者のデータを健常者などの比較対象者のデータと比較して解析するときは、標準形状に正規化して行うことが一般的である。
【０００６】
対象の器官の画像に、この解析結果に応じた着色を行うなどの表示を行うことにより、医師は、被験者（患者）の状態を視覚的に理解することができる。このようなときに、被験者の器官の画像として、正規化された標準形状の器官の画像を用いた表示が良く行われるが、これとともに、正規化していない被験者個人の器官の形状の画像を用いて表示したいという、医師側のニーズもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、比較対象者と比較した解析結果を、正規化されていない被験者の器官の形状の画像に重ねて表示させることである。
【０００８】
さらに、本発明の別の目的は、比較対象者と比較した解析結果を、正規化されていない被験者の器官表面の形状の画像に重ねて表示させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの実施態様に従う器官表面画像の表示装置は、被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶する第１の記憶手段と、前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化する正規化手段と、比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析する解析手段と、前記解析手段による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを記憶する第２の記憶手段と、前記標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化する逆正規化手段と、前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データを記憶する第３の記憶手段と、前記３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成する３次元器官表面データ生成手段と、前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成する２次元器官画像生成手段と、前記２次元器官画像生成手段により生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させる表示制御手段と、を備える。
【００１０】
好適な実施形態では、前記逆正規化手段は、前記器官を標準形状から前記被験者個人の器官形状へ変換したときに、前記被験者個人の器官が存在しない領域に変換後のデータが存在するときは、前記被験者個人の器官が存在しない領域の値をゼロとするようにしてもよい。
【００１１】
好適な実施形態では、前記被験者の前記器官を断層撮影して得られた形態画像から、前記被験者個人の器官形状を抽出して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
好適な実施形態では、前記比較対象者標準形状データを前記正規化手段が用いたパラメータを用いて逆正規化して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備えてもよい。
【００１３】
好適な実施形態では、前記３次元器官表面データ生成手段は、前記３次元形状データが示す前記器官の３次元形状の表面上の点を基点とし、前記３次元形状データに基づいて前記基点から前記器官の内部へ向かうベクトルを生成し、前記生成したベクトルの方向の前記被験者データの値に基づいて、前記基点に割り当てる値を定めて、前記器官の３次元形状の表面に被験者データの値を有する３次元器官表面データを生成するようにしてもよい。
【００１４】
好適な実施形態では、前記器官は、脳または心臓であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る脳表表示装置１の構成図である。
【図２】被験者解析部５０の構成を示す図である。
【図３】被験者データ１２０及び脳形状データ１１０のデータ構造を示す。
【図４】脳形状データの生成処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに従って脳形状データを生成する過程を示す。
【図６】形状調整部５７の処理の説明図である。
【図７】脳表処理部１０の構成を示す図である。
【図８】基点Ｏにおけるベクトル生成の説明図である。
【図９】ＶＯＩ脳表データ１９３生成時のＶＯＩ割り当て処理の説明図である。
【図１０】脳表表示画像の一例を示す。
【図１１】脳表表示画像の一例を示す。
【図１２】脳表表示装置１の全体処理を示すフローチャートである。
【図１３】ステップＳ１１の被験者解析処理を示すフローチャートである。
【図１４】ステップＳ１３の３Ｄ脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１５】ステップＳ２５の被験者脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１６】ステップＳ２９のＶＯＩ脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１７】ステップＳ３３のＺ値脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態であって、本発明を脳表表示に適用した脳表表示装置について、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、特に、正規化されていない個人脳の脳表表示について説明するが、本発明は、正規化されていない脳以外の器官の表面の表示を行う装置に対しても適用可能である。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る脳表表示装置１の構成図である。
【００１８】
脳表表示装置１は、例えばプロセッサ及びメモリを備えた汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する脳表表示装置１内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１９】
脳表表示装置１は、脳表処理部１０と、被験者（個人脳）データ記憶部１１と、個人脳形状データ記憶部１２と、標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３と、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４と、Ｚ値（調整済）データ記憶部１５と、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６と、ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７と、被験者解析部５０とを備える。脳表表示装置１は、脳表画像を表示するための表示装置３を有する。
【００２０】
被験者解析部５０は、被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されている被験者（個人脳）データの解析処理を行う。脳表処理部１０は、被験者（個人脳）データ記憶部１１〜ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７に記憶されているデータを用いて、個人脳の脳表表示を行う。
【００２１】
各データ記憶部１１〜１７に記憶されているデータについては、以下で順次説明する。
【００２２】
図２は、被験者解析部５０の構成を示す図である。
【００２３】
被験者解析部５０は、脳形状データ生成部５１と、Ｚ値算出部５３と、正規化・逆正規化処理部５５と、形状調整部５７とを有する。さらに、被験者解析部５０は、被験者（標準脳）データ記憶部６１と、健常者データ記憶部６２と、標準脳形状データ記憶部６３と、Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４と、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５とを有する。
【００２４】
脳形状データ生成部５１は、被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されている被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、脳の３Ｄ形状を示す脳形状データを生成し、個人脳形状データ記憶部１２に格納する。複数の被験者の被験者（個人脳）データ１１０が被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されているときは、脳形状データ生成部５１は、それぞれの被験者（個人脳）データ１１０について脳形状データを生成する。
【００２５】
被験者（個人脳）データ記憶部１１は、被験者の身体の一部、本実施形態では脳を断層撮影して得られた、正規化する前の被験者個人の脳の形状のままの被験者（個人脳）データ１１０を記憶する。被験者（個人脳）データ１１０は、例えば、ＭＲＩ撮影装置で被験者の脳を断層撮影したＭＲＩデータ、あるいは、ＣＴ撮影装置で被験者の脳を断層撮影したＣＴデータのなどの脳形状を示す画像データでよい。さらに、被験者データは、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影装置で撮影して得られたＳＰＥＣＴデータ、あるいはＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影装置で撮影して得られたＰＥＴデータでもよい。被験者（個人脳）データ記憶部１１には、同じデータ構造を有する複数の被験者の被験者（個人脳）データ１１０を記憶していても良い。被験者（個人脳）データ１１０はボクセル形式のデータであって、データ構造の一例を図３Ａに示す。
【００２６】
同図に示すように、被験者（個人脳）データ１１０は、例えば、被験者の頭の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸としたとき、Ｚ軸方向にＮ枚のＸ−Ｙ断面の画像データからなる。各画像データに含まれるボクセル値は、各画像の画素値と対応する。
【００２７】
脳形状データ生成部５１は、例えば、図４に示すフローチャートに従って脳形状データを生成する。図５は、図４のフローチャートに従って脳形状データを生成する過程を示す。
【００２８】
まず、脳形状データ生成部５１は、被験者（個人脳）データ１１０とは別に取得した、同じ被験者の個人脳の形態画像（例えば、ＣＴまたはＭＲＩによる画像）のデータを読み込み（Ｓ１）、被験者（個人脳）データ１１０の各ボクセル値（図５（ａ））に対して、所定の画像処理を施して灰白質領域を示すボクセル（図５（ｂ））を抽出する（Ｓ２）。ここでは、たとえば、ＳＰＭ（Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ）で使用可能な“Ｇａｕｓｓｉａｎ ｍｉｘｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ”と“ｐｒｉｏｒ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｍａｐｓ”を利用したｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ法を用いることができる。なお、ステップＳ２では、灰白質領域の他に、白質領域または脳脊髄液領域の少なくともいずれか一方の領域も合わせて抽出するようにしても良い。
【００２９】
脳形状データ生成部５１は、ステップＳ２で抽出した灰白質領域のデータを平滑化する（図５（ｃ））（Ｓ３）。
【００３０】
脳形状データ生成部５１は、ステップＳ３で平滑化されたボクセルデータを、所定の閾値（例えば最大値の２０％）で白黒に２値化して、白領域と黒領域の２値化画像（図５（ｄ））を生成する（Ｓ４）。
【００３１】
脳形状データ生成部５１は、この２値化画像の内部で、白領域に囲まれている黒領域を白領域に替えて、脳形状データ（図５（ｄ））を生成する（Ｓ５）。
【００３２】
そして、脳形状データ生成部５１は、個人脳形状データ１２０を個人脳形状データ記憶部１２に格納する（Ｓ６）。
【００３３】
個人脳形状データ記憶部１２は、脳の３Ｄ形状を示す個人脳形状データ１２０を記憶する。個人脳形状データ記憶部１２は、例えば、上述のように脳形状データ生成部５１が生成した個人脳形状データ１２０を記憶する。
【００３４】
個人脳形状データ１２０は、被験者（個人脳）データ１１０の脳実質（白質及び灰白質部分）を示す脳形状を示すデータである。個人脳形状データ１２０は、被験者（個人脳）データ１１０と同じデータ構造を有している。個人脳形状データ１２０のデータ構造の一例を図３Ｂに示す。
【００３５】
同図に示すように、個人脳形状データ記憶部１２０は、脳領域（脳実質に相当する領域）のボクセルに「１」、それ以外のボクセルには「０」がセットされている。ここで、「０」がセットされているボクセルと接している「１」がセットされているボクセルが、個人脳形状データ１２０における脳の表面を表す脳表ボクセルである。脳表ボクセルには、例えば「０」、「１」以外の値（例えば「２」）をセットしても良い。
【００３６】
被験者（標準脳）データ記憶部６１は、正規化・逆正規化処理部５５で標準脳形状に正規化された、被験者（標準脳）データ６１０を記憶する。被験者（標準脳）データ６１０は、既に述べた被験者（個人脳）データ１１０と同様に、ボクセル形式のデータ構造を有する。
【００３７】
健常者データ記憶部６２には、あらかじめ収集しておいた健常者データ６２０が記憶されている。健常者データ記憶部６２に記憶されている健常者データ６２０は、被験者（個人脳）データ１１０と同じ撮像方法（たとえば、ＭＲＩ，ＣＴ，ＳＰＥＣＴなど）によって予め収集しておいた、多数の健常者のボクセルデータを平均した平均ボクセルデータ６２０Ａ（図３Ａ参照）、及び平均ボクセルデータ６２０Ａの標準偏差を示す標準偏差データ６２０Ｂ（図３Ｂ参照）が含まれる。平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂは、いずれも標準脳に正規化された健常者のボクセルデータから算出されている。従って、平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂも標準脳形式である。なお、ここでは健常者と被験者とを比較しているが、比較対象者は必ずしも健常者でなくても良い。
【００３８】
Ｚ値算出部５３は、被験者（標準脳）データ記憶部６１に記憶されている被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ記憶部６２に記憶されている健常者データ６２０のそれぞれ対応するボクセル（同一画像の同一部位）を対比させてＺ値を算出する。すなわち、Ｚ値算出部５３は、被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０（平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂ）を対比させて、各ボクセルについてＺ値を算出する解析手段である。
【００３９】
なお、本実施形態では、Ｚ値を用いて被験者データの解析を行っているが、Ｚ値以外の指標値、たとえばｔ値などを用いて解析しても良い。また、本実施形態では、被験者の個人脳を標準脳形状に正規化して健常者データと比較を行っているが、標準脳形状の健常者データを個人脳の形状に変換してから比較を行っても良い。例えば、このようにして、個人脳形状においてＺ値を算出した場合、Ｚ値（逆正規化）データ１４０に相当するＺ値が直接算出されることになる。
【００４０】
Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４は、被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０に基づいてＺ値算出部５３が算出した被験者の標準脳におけるＺ値（標準脳）データ６４０を記憶する。Ｚ値（標準脳）データ６４０は、被験者（標準脳）データ６１０などと同じデータ構造を有していて、各ボクセルにはそれぞれのＺ値がセットされている。Ｚ値（標準脳）データ６４０は、標準脳における被験者のＺ値データである。
【００４１】
標準脳形状データ記憶部６３は、標準脳の３Ｄ形状を示す脳形状データを記憶する。標準脳形状データは、予め標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている。
【００４２】
ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５は、標準脳において設定された関心領域を示すＶＯＩデータ６６０が記憶されている。ＶＯＩデータ６６０は、脳形状データ５１０などと同じデータ構造を有している。つまり、ＶＯＩデータ６６０のデータ構造は、図３Ｂの脳形状データ５１０と同様に、「０」と「１」のボクセル値を有する。すなわち、ＶＯＩデータ６６０は、ＶＯＩ領域のボクセルには「１」、それ以外のボクセルには「０」がセットされている。互いに異なる複数のＶＯＩが設定されているときは、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に、ＶＯＩ別に生成されたＶＯＩデータ６６０を格納するようにしてもよい。あるいは、一つのＶＯＩデータ６６０に、複数のＶＯＩに関する情報を各ＶＯＩが識別可能に格納しても良い。たとえば、第１のＶＯＩが設定されているボクセルには「１」、第２のＶＯＩが設定されているボクセルには「２」、・・・というように設定しても良い。
【００４３】
正規化・逆正規化処理部５５は、被験者の個人脳（被験者（個人脳）データ１１０）を標準脳へ変換するための正規化処理を行う。さらに、正規化・逆正規化処理部５５は、正規化処理の逆処理である、標準脳から個人脳へ戻すための逆正規化処理を行う。逆正規化処理では、例えば、正規化処理のときに使用したパラメータを用いて、正規化処理で行った変換の逆変換を行う。あるいは、正規化処理のときに使用したパラメータは用いずに、標準脳から個人脳へ変換しても良い。
【００４４】
たとえば、正規化・逆正規化処理部５５は、被験者（個人）データ１１０を正規化して、被験者（標準脳）データ６１０を生成し、被験者（標準脳）データ記憶部６１へ格納する。また、正規化・逆正規化処理部５５は、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ記憶部６３０を逆正規化して標準脳形状（逆正規化）データ１３０を生成して、標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３に格納する。同様に、正規化・逆正規化処理部５５は、Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０を逆正規化してＺ値（逆正規化）データ１４０を生成し、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４に格納する。さらに、正規化・逆正規化処理部５５は、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を逆正規化してＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を生成し、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に格納する。
【００４５】
標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３は、上述したように、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ６３０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られた標準脳形状（逆正規化）データ１３０を記憶する。
【００４６】
Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４は、上述したように、Ｚ値（標準脳）データ６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られたＺ値（逆正規化）データ１４０を記憶する。つまり、Ｚ値（逆正規化）データ１４０は、被験者のデータを標準脳において解析した解析結果を、個人脳形状へ変換したものである。
【００４７】
ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６は、上述したように、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られたＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を記憶する。つまり、ＶＯＩ（標準脳）データ６５０は、各個人の脳の形状に応じたＶＯＩを定める。
【００４８】
形状調整部５７は、Ｚ値（逆正規化）データ１４０の調整を行って、Ｚ値（調整済）データ１５０を生成する。上述の通り、Ｚ値（逆正規化）データ１４０は標準脳での解析結果であるＺ値（標準脳）データ６４０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化処理を行って得たデータである。
【００４９】
ここで、例えば、被験者の脳の一部に萎縮などによる欠損がある場合、標準脳に変換して健常者と比較をする解析を行うと、その欠損箇所にも解析結果の数値（ここではＺ値）の値が存在する。つまり、欠損によって脳実質が存在しないはずの箇所にも、解析結果のＺ値が存在する。このデータを正規化・逆正規化処理部５５で個人脳形状へ逆正規化しても、依然として脳実質が存在しない箇所に解析結果の数値（ここではＺ値）が存在することになる。
【００５０】
そこで、形状調整部５７は、個人脳形状データ記憶部１２に記憶されている個人脳形状データ１２０に基づいて、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を調整する。たとえば、形状調整部５７は、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０に対して、個人脳形状データ１２０を当てはめて、個人脳形状データ１２０により定まる脳形状の領域あるいは脳実質の領域からはみ出している部分のＺ値を０とし、ＶＯＩを消去する。
【００５１】
例えば、図６（ａ）には、被験者の個人脳のあるスライスの形状を示す。同図に示すように、この被験者の脳は一部が萎縮している。同図（ｂ）に示すように、同じ被験者のＺ値（逆正規化）データ１４０に、個人脳形状データ１２０を重ねると、被験者の脳が存在しないこの萎縮部分にもＺ値（逆正規化）データ１４０が存在する。そこで、形状調整部５７はこの萎縮部分を除去する。これは、ＶＯＩ（逆正規化）データ１６０に対しても同様である。
【００５２】
Ｚ値（調整済）データ記憶部１５は、上述したように、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４に記憶されているＺ値（逆正規化）データを、形状調整部５７が調整した結果得られたＺ値（調整済）データ１５０を記憶する。
【００５３】
ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７は、上述したように、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に記憶されているＶＯＩ（逆正規化）データを、形状調整部５７が調整した結果得られたＶＯＩ（調整済）データ１７０を記憶する。
【００５４】
図７は、脳表処理部１０の構成を示す図である。
【００５５】
脳表処理部１０は、３Ｄ脳表データ記憶部１９と、脳表データ生成部２１と、２Ｄ（２次元）画像生成部２３と、脳断面画像生成部２５と、表示制御部２７と、を有する。
【００５６】
３Ｄ脳表データ記憶部１９は、脳表データ生成部２１が生成した、被験者（個人脳）データ１１０に基づく３Ｄ脳表データ（被験者脳表データ）１９１、ＶＯＩ（調整済）データ１７０に基づくＶＯＩの３Ｄ脳表データ（ＶＯＩ脳表データ）１９３、及びＺ値（調整済）データ１５０に基づくＺ値の３Ｄ脳表データ（Ｚ値脳表データ）１９５が格納される。
【００５７】
脳表データ生成部２１は、被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、３Ｄの被験者脳表データ１９１を生成する。被験者脳表データ１９１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかにより定まる３Ｄの脳表に、被験者（個人脳）データ１１０に基づく値を割り当てたものである。つまり、被験者脳表データ１９１は、脳の３次元的な形状の表面に、断層画像のボクセル値を割り当てたものである。
【００５８】
また、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかが示す３Ｄ脳表に、ＶＯＩ（調整済）データ１７０により定まる脳内のＶＯＩを割り当てたＶＯＩ脳表データ１９３を生成する。
【００５９】
さらに、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかが示す３Ｄ脳表に、Ｚ値（調整済）データ１５０に基づいてＺ値を割り当てた３ＤのＺ値脳表データ１９５を生成する。
【００６０】
脳表データ生成部２１によって生成された被験者脳表データ１９１、ＶＯＩ脳表データ１９３、及びＺ値脳表データ１９５が３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納される。
【００６１】
本実施形態では、脳表データ生成部２１は、脳表の形状に応じたベクトルを生成するベクトル生成部２１１と、ベクトル生成部２１１で生成したベクトルを用いて脳表に値を割り当てる値決定部２１３とを有する。
【００６２】
ベクトル生成部２１１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０により定まる脳表上の点（ボクセル）を基点として、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０に基づいてその基点から脳模型の内部へ向かうベクトルを生成する。例えば、このベクトルは基点における法線を示すベクトルでも良いし、所定の基準点（たとえば、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０における脳の重心）へ向かうベクトルでも良い。ベクトルの基点となる脳表上の点は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０において「０」がセットされたボクセルと接する「１」がセットされたボクセルである。ベクトル生成部２１１は、このようにして定まるすべての基点に対して、図８を用いて以下に説明するような処理を行ってベクトルの方向を定めてもよい。
【００６３】
図８は、ある脳表面近傍の個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の分布を示す。同図において、ある脳表上の点を基点Ｏとして、その基点ＯにおけるベクトルＶの算出の様子を示す図である。
【００６４】
同図は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０におけるＺ＝Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１の３つのＸ−Ｙ平面の一部を示す。３つのＸ−Ｙ平面内の各ボクセル１１１（図中、符号は一カ所のみ示す）には、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の値（「０」または「１」）がセットされている。ここでは、Ｚ＝ＮのＸ−Ｙ平面上のある基点Ｏを中心とする相対座標で考える。
【００６５】
まず、この基点Ｏを中心とした所定形状の領域の参照空間Ｒを定める。ここでは、参照空間Ｒは３×３×３の立方体形状とするが、これ以外の任意の形状でよい。ベクトル生成部２１１は、この参照空間Ｒ内の個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０が示す脳領域の形状に基づいてベクトルを決定する。たとえば、ベクトル生成部２１１は、参照空間Ｒ内の２７ボクセルのうち、脳領域（つまり脳表面及び脳の内部）を構成する点（ボクセル）の分布に従ってベクトルの方向を定める。つまり、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の値が「１」（脳領域）であるボクセルと、値が「０」（脳領域外）であるボクセルの分布によって、ベクトルの方向を定める。例えば、基点Ｏを中心の相対座標で考えると、値が「１」のボクセルの座標をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚで加算して、ベクトルの方向を定める。図８の例では、値が「１」のボクセルの相対座標は、Ｚ＝Ｎ−１の平面では（−１，−１，−１）、（−１，０，−１）、（−１，１，−１）の３点、Ｚ＝Ｎの平面では（−１，−１，０）、（−１，０，０）、（−１，１，０）、（０，−１，０）、（０，０，０）の５点、Ｚ＝Ｎ＋１の平面では（−１，−１，１）、（−１，０，１）、（−１，１，１）、（０，−１，１）、（０，０，１）、（０，１，１）、（１，−１，１）、（１，０，１）、（１，１，１）の９点となる。その結果、これらの座標の合計により求まるベクトルは、Ｖ＝（−６，−１，６）となる。このベクトルを単位ベクトル化しても良いし、所定の大きさに揃えても良い。
【００６６】
値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルが通過する一以上のボクセル、換言すると、そのベクトルの方向に位置する一以上のボクセルの値に基づいて、基点に割り当てる値を決定する。
【００６７】
例えば、値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルの方向へ、所定距離だけ離れた点のボクセルの値を基点に割り当ててもよい。つまり、値決定部２１３は、そのベクトルの長さを所定値に定めて、そのベクトルの終点から最も近いボクセルの値を、ベクトルの基点の値としても良い。このとき、ベクトルの長さは、脳の部位によって異なっても良い。たとえば、頭頂部、側頭部、前頭部、後頭部、基底部などで、それぞれ長さを変えても良い。
【００６８】
また、値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルの長さを所定値に定めて、そのベクトルが通過するボクセル（あるいは、通過する領域の近傍のボクセル）の値の平均値、中央値、最大値、２番目に大きな値などを基点に割り当ててもよい。
【００６９】
値決定部２１３は、被験者（個人脳）データ１１０、Ｚ値（調整済）データ１５０あるいはＶＯＩ（調整済）データ１７０データのそれぞれに対して、上記のいずれかの割り当てる手法を用いて、被験者脳表データ１９１、ＶＯＩ脳表データ１９３及びＺ値脳表データ１９５を生成しても良い。例えば、被験者脳表データ１９１を生成する際は、基点から所定距離だけ離れた点の被験者（個人脳）データ１１０のボクセルの値を基点に割り当てるようにしてもよい。また、Ｚ値脳表データ１９５を生成する際は、所定の長さに定めたベクトルが通過するボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値の平均値あるいは中央値を基点に割り当ててもよい。ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する際は、ＶＯＩ（調整済）データ１７０において、ベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、基点から最も近いＶＯＩを割り当てても良い。
【００７０】
図９は、ＶＯＩ脳表データ１９３生成時のＶＯＩ割り当て処理の説明図である。たとえば、同図に示すように、ベクトル生成部２１１が生成した基点Ｏ１から出るベクトルＶ１の方向にはＶＯＩ−ＡとＶＯＩ−Ｂとが存在するが、最も手前にあるＶＯＩ−Ａが基点Ｏ１に割り当てられる。同様に、基点Ｏ２には、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルＶ２の方向の最も手前にあるＶＯＩ−Ｂが割り当てられる。
【００７１】
図７に戻ると、２Ｄ画像生成部２３は、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納されている３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５に基づいて、それぞれの２次元の脳表画像を生成する。例えば、２Ｄ画像生成部２３は、被験者脳表データ１９１を２次元平面へ投影した被験者画像を生成し、ＶＯＩ脳表データ１９３に基づく脳表でのＶＯＩの分布を２次元平面に示したＶＯＩ分布画像を生成し、Ｚ値脳表データ１９５に基づく脳表でのＺ値の分布を２次元平面に示したＺ値分布画像を生成する。２Ｄ画像生成部２３は、３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５のそれぞれに対して、３Ｄ脳表の６面図（正面図、背面図、左右側面図、平面図、底面図）を生成する。
【００７２】
脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０，個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０に基づいて、脳の断面の被験者画像、ＶＯＩ分布画像及びＺ値分布画像を生成する。例えば、脳断面画像生成部２５は、以下のような手順で脳の断面を定め、その断面図に相当する画像を生成する。すなわち、脳断面画像生成部２５は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０が示す脳形状を任意の面で切った断面を定める。そして、脳断面画像生成部２５は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０でこの断面における脳領域を特定し、脳領域内のすべての点において、断面に対する法線ベクトルを定める。ここで、脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０に対しては、基点からその法線ベクトルの方向へ所定距離の位置にあるボクセルの被験者（個人脳）データ１１０の値を、各基点に割り当てて、断面の被験者画像を生成する。また、脳断面画像生成部２５は、ＶＯＩ（調整済）データ１７０に対しては、法線ベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、各基点から最も近いＶＯＩをそれぞれの基点に割り当てる。さらに、脳断面画像生成部２５は、Ｚ値（調整済）データ１５０に対しては、法線ベクトルが通過するボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値の平均値あるいは中央値を、各基点に割り当てる。
【００７３】
本実施形態では、脳断面画像生成部２５は、脳の中心を左右に分割した断面について、被験者画像、ＶＯＩ分布画像及びＺ値分布画像をそれぞれ生成する。
【００７４】
表示制御部２７は、２Ｄ画像生成部２３及び脳断面画像生成部２５が生成した２次元の画像を、表示装置３に表示させるための制御を行う。図１０及び図１１は、表示制御部２７が表示装置３に表示させる画像の一例を示す。
【００７５】
図１０（ａ）に示すように、被験者画像は、脳表に割り当てられた被験者（個人脳）データ１１０の値に応じた白黒画像で表示される。
【００７６】
図１０（ｂ）は、被験者画像にＶＯＩ画像を重ねて表示した表示例を示す。ＶＯＩ画像でのＶＯＩの表示は、ＶＯＩごとに異なる色を用いるなど、ＶＯＩが識別できるようにＶＯＩごとに表示態様を替えても良い。また、ＶＯＩ内を塗りつぶしても良いし、ＶＯＩの輪郭だけ表示しても良い。
【００７７】
図１１は、被験者画像に同一被験者のＺ値画像を重ねて表示した表示例を示す。Ｚ値画像は、同図に示すように、Ｚ値の値に応じた表示態様（例えば、値に応じて色を替えるなど）で表示しても良い。
【００７８】
さらに、図示することは省略するが、被験者画像にＶＯＩ画像及び同一被験者のＺ値画像を重ねて表示することもできる。
【００７９】
表示制御部２７は、この他に、異なる被験者の被験者画像を重ねたり、異なる被験者のＺ値画像を重ねたりして、被験者間で比較しても良い。あるいは、表示制御部２７は、各脳表データ１９１、１９３，１９５に基づいて、３Ｄのままの脳表を表示しても良い（ＯＰＥＮＧＬ、Ｄｉｒｅｃｔ３Ｄ）。
【００８０】
次に、上記のような構成を備えた脳表表示装置１の処理手順について、図１２〜図１６を用いて説明する。
【００８１】
まず、脳表表示装置１の全体処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００８２】
被験者解析部５０が、被験者データの解析を行う（Ｓ１１）。
【００８３】
次に、脳表データ生成部２１は、３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５を生成して、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納する（Ｓ１３）。
【００８４】
２Ｄ画像生成部２３は、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納されている３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５から、３Ｄ脳表を２次元に投影したそれぞれの２次元画像を生成する（Ｓ１５）。
【００８５】
脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０、Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０から、脳を中央で左右に分割したそれぞれの断面画像を生成する（Ｓ１７）。
【００８６】
そして、表示制御部２７が、ステップＳ１５及びＳ１７で生成した断面画像を表示装置３に表示させる（Ｓ１９）。
【００８７】
なお、図１２の例では、３Ｄ脳表データ及び２Ｄ画像を生成した後に脳断面画像を生成しているが、脳断面画像を先に生成しても良い。
【００８８】
次に、ステップＳ１１の被験者解析処理について、図１３のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００８９】
脳形状データ生成部５１が被験者（個人脳）データ記憶部１１の被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、個人脳形状データ１２０を生成して、個人脳形状データ記憶部１２に格納する（Ｓ１０１）。
【００９０】
正規化・逆正規化処理部５５が、各被験者の被験者（個人脳）データ１１０を標準脳の形状に正規化する（Ｓ１０３）。そして、生成された被験者（標準脳）データ６１０を被験者（標準脳）データ記憶部６１に格納する。
【００９１】
Ｚ値算出部５３は、各被験者の被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０に基づいて、被験者ごとに、標準脳形状におけるＺ値を算出する（Ｓ１０５）。ここで算出されたＺ値（標準脳）データ６４０がＺ値（標準脳）データ記憶部６４に格納される。
【００９２】
正規化・逆正規化処理部５５は、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ６３０，Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０及びＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を、それぞれ逆正規化する（Ｓ１０７）。そして、ここで生成された標準脳形状（逆正規化）データ１３０，Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０が、それぞれ標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３，Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４及びＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に格納される。
【００９３】
脳形状データ生成部５１は、個人脳形状データ１２０を用いて、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０の形状調整を行う（Ｓ１０９）。そして、形状調整後のＺ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０をＺ値（調整済）データ記憶部１５及びＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７に格納する。
【００９４】
これにより、以後の処理で使用する個人脳形状データ１２０，標準脳形状（逆正規化）データ１３０，Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０が生成された。
【００９５】
次に、ステップＳ１３の３Ｄ脳表データ生成処理について、図１４のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００９６】
脳表データ生成部２１が、個人脳形状データ記憶部１２から個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０を読み込む（Ｓ２１）。さらに、脳表データ生成部２１は、被験者（個人脳）データ記憶部１１から被験者（個人脳）データ１１０を読み込む（Ｓ２３）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及び被験者（個人脳）データ１１０から、被験者脳表データ１９１を生成する（Ｓ２５）。
【００９７】
次に、脳表データ生成部２１は、ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７からＶＯＩ（調整済）データ１７０を読み込む（Ｓ２７）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及びＶＯＩ（調整済）データ１７０から、ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する（Ｓ２９）。なお、ここでは、ＶＯＩ（調整済）データ１７０の代わりにＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を用いても良い。
【００９８】
さらに、脳表データ生成部２１は、Ｚ値（調整済）データ記憶部１５からＺ値（調整済）データ１５０を読み込む（Ｓ３１）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及びＺ値（調整済）データ１５０から、Ｚ値脳表データ１９５を生成する（Ｓ３３）。なお、ここでは、Ｚ値（調整済）データ１５０の代わりにＺ値（逆正規化）データ１４０を用いても良い。
【００９９】
なお、図１４の例では、被験者脳表データ、ＶＯＩ脳表データ、Ｚ値脳表データの順に生成しているが、この順序は自由に入れ替え可能である。
【０１００】
ここで、ステップＳ２５，Ｓ２９及びＳ３３についてさらに詳細に説明する。
【０１０１】
図１５は、ステップＳ２５の被験者脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１０２】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ４１、Ｓ４３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１０３】
そして、値決定部２１３が、基点からステップＳ４３で求めたベクトルの方向へ所定距離のボクセルの被験者（個人脳）データ１１０の値を、その基点に割り当てる（Ｓ４５）。
【０１０４】
ステップＳ４１〜Ｓ４５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ４７）、被験者脳表データ１９１を生成する。生成された被験者脳表データ１９１は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ４９）。
【０１０５】
次に、図１６は、ステップＳ２９のＶＯＩ脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ５１、Ｓ５３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１０７】
そして、値決定部２１３が、ＶＯＩ（調整済）データ１７０において、基点からステップＳ５３で求めたベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、最も基点に近いＶＯＩを選択して、その基点は、脳表における選択されたＶＯＩの領域とする（Ｓ５５）。ここで、上記ベクトルの方向にＶＯＩが存在しないときは、基点に何れのＶＯＩを割り当てない。
【０１０８】
ステップＳ５１〜Ｓ５５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ５７）、ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する。生成されたＶＯＩ脳表データ１９３は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ５９）。
【０１０９】
図１７は、ステップＳ３３のＺ値脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ６１、Ｓ６３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１１１】
そして、値決定部２１３が、ステップＳ６３で求めたベクトルのベクトル長を所定長さに定め、基点からそのベクトル終点までにベクトルが通過したボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値を、その起点に割り当てる（Ｓ６５）。
【０１１２】
ステップＳ６１〜Ｓ６５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ５７）、Ｚ値脳表データ１９５を生成する。生成されたＺ値脳表データ１９５は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ６９）。
【０１１３】
上記のような処理により、脳表表示を行うことができる。なお、上記の実施形態では、脳表表示装置１は、被験者脳表データ、ＶＯＩ脳表データ及びＺ値脳表データを生成しているが、いずれか一つ以上を選択的に生成しても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態では、脳表（脳の表面）表示について説明したが、本発明を脳以外の人体の一部、例えば特定の器官に対して適用し、その器官の表面を表示させることもできる。例えば、脳の代わりに心臓に対しても適用可能である。
【０１１５】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 脳表表示装置
１０ 脳表処理部
１１ 被験者（個人脳）データ記憶部
１２ 個人脳形状データ記憶部
１３ 標準脳形状（逆正規化）データ記憶部
１４ Ｚ値（逆正規化）データ記憶部
１５ Ｚ値（調整済）データ記憶部
１６ ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部
１７ ＶＯＩ（調整済）データ記憶部
５０ 被験者解析部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、器官の断層画像データから器官表面の画像を生成して表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脳や心臓の表面の画像を２次元的に表示する技術がある。例えば、非特許文献１には、脳表の３次元データから２次元平面へ投影した脳表画像を表示することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】位置合わせされた複数医療用画像を臨床応用するための画像処理、外山比南子、小林昭央、上村幸司、ＭＥＤＩＣＡＬ ＩＭＡＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ．１６、Ｎｏ３、Ｍａｙ、１９８８、ｐ１９６−２００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記非特許文献１には、脳表の３次元データの生成方法は記載されていない。
【０００５】
一般に、脳や心臓などの体内の器官は、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）などの形態画像によりその形状に関するデータを得ることができる。そして、この器官について、被験者のデータを健常者などの比較対象者のデータと比較して解析するときは、標準形状に正規化して行うことが一般的である。
【０００６】
対象の器官の画像に、この解析結果に応じた着色を行うなどの表示を行うことにより、医師は、被験者（患者）の状態を視覚的に理解することができる。このようなときに、被験者の器官の画像として、正規化された標準形状の器官の画像を用いた表示が良く行われるが、これとともに、正規化していない被験者個人の器官の形状の画像を用いて表示したいという、医師側のニーズもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、比較対象者と比較した解析結果を、正規化されていない被験者の器官の形状の画像に重ねて表示させることである。
【０００８】
さらに、本発明の別の目的は、比較対象者と比較した解析結果を、正規化されていない被験者の器官表面の形状の画像に重ねて表示させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの実施態様に従う器官表面画像の表示装置は、被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶する第１の記憶手段と、前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化する正規化手段と、比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析する解析手段と、前記解析手段による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを記憶する第２の記憶手段と、前記標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化する逆正規化手段と、前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データを記憶する第３の記憶手段と、前記３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成する３次元器官表面データ生成手段と、前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成する２次元器官画像生成手段と、前記２次元器官画像生成手段により生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させる表示制御手段と、を備える。
【００１０】
好適な実施形態では、前記逆正規化手段は、前記器官を標準形状から前記被験者個人の器官形状へ変換したときに、前記被験者個人の器官が存在しない領域に変換後のデータが存在するときは、前記被験者個人の器官が存在しない領域の値をゼロとするようにしてもよい。
【００１１】
好適な実施形態では、前記被験者の前記器官を断層撮影して得られた形態画像から、前記被験者個人の器官形状を抽出して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
好適な実施形態では、前記比較対象者標準形状データを前記正規化手段が用いたパラメータを用いて逆正規化して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備えてもよい。
【００１３】
好適な実施形態では、前記３次元器官表面データ生成手段は、前記３次元形状データが示す前記器官の３次元形状の表面上の点を基点とし、前記３次元形状データに基づいて前記基点から前記器官の内部へ向かうベクトルを生成し、前記生成したベクトルの方向の前記被験者データの値に基づいて、前記基点に割り当てる値を定めて、前記器官の３次元形状の表面に被験者データの値を有する３次元器官表面データを生成するようにしてもよい。
【００１４】
好適な実施形態では、前記器官は、脳または心臓であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る脳表表示装置１の構成図である。
【図２】被験者解析部５０の構成を示す図である。
【図３】被験者データ１２０及び脳形状データ１１０のデータ構造を示す。
【図４】脳形状データの生成処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに従って脳形状データを生成する過程を示す。
【図６】形状調整部５７の処理の説明図である。
【図７】脳表処理部１０の構成を示す図である。
【図８】基点Ｏにおけるベクトル生成の説明図である。
【図９】ＶＯＩ脳表データ１９３生成時のＶＯＩ割り当て処理の説明図である。
【図１０】脳表表示画像の一例を示す。
【図１１】脳表表示画像の一例を示す。
【図１２】脳表表示装置１の全体処理を示すフローチャートである。
【図１３】ステップＳ１１の被験者解析処理を示すフローチャートである。
【図１４】ステップＳ１３の３Ｄ脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１５】ステップＳ２５の被験者脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１６】ステップＳ２９のＶＯＩ脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１７】ステップＳ３３のＺ値脳表データ生成処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態であって、本発明を脳表表示に適用した脳表表示装置について、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、特に、正規化されていない個人脳の脳表表示について説明するが、本発明は、正規化されていない脳以外の器官の表面の表示を行う装置に対しても適用可能である。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る脳表表示装置１の構成図である。
【００１８】
脳表表示装置１は、例えばプロセッサ及びメモリを備えた汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する脳表表示装置１内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１９】
脳表表示装置１は、脳表処理部１０と、被験者（個人脳）データ記憶部１１と、個人脳形状データ記憶部１２と、標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３と、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４と、Ｚ値（調整済）データ記憶部１５と、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６と、ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７と、被験者解析部５０とを備える。脳表表示装置１は、脳表画像を表示するための表示装置３を有する。
【００２０】
被験者解析部５０は、被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されている被験者（個人脳）データの解析処理を行う。脳表処理部１０は、被験者（個人脳）データ記憶部１１〜ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７に記憶されているデータを用いて、個人脳の脳表表示を行う。
【００２１】
各データ記憶部１１〜１７に記憶されているデータについては、以下で順次説明する。
【００２２】
図２は、被験者解析部５０の構成を示す図である。
【００２３】
被験者解析部５０は、脳形状データ生成部５１と、Ｚ値算出部５３と、正規化・逆正規化処理部５５と、形状調整部５７とを有する。さらに、被験者解析部５０は、被験者（標準脳）データ記憶部６１と、健常者データ記憶部６２と、標準脳形状データ記憶部６３と、Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４と、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５とを有する。
【００２４】
脳形状データ生成部５１は、被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されている被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、脳の３Ｄ形状を示す脳形状データを生成し、個人脳形状データ記憶部１２に格納する。複数の被験者の被験者（個人脳）データ１１０が被験者（個人脳）データ記憶部１１に記憶されているときは、脳形状データ生成部５１は、それぞれの被験者（個人脳）データ１１０について脳形状データを生成する。
【００２５】
被験者（個人脳）データ記憶部１１は、被験者の身体の一部、本実施形態では脳を断層撮影して得られた、正規化する前の被験者個人の脳の形状のままの被験者（個人脳）データ１１０を記憶する。被験者（個人脳）データ１１０は、例えば、ＭＲＩ撮影装置で被験者の脳を断層撮影したＭＲＩデータ、あるいは、ＣＴ撮影装置で被験者の脳を断層撮影したＣＴデータのなどの脳形状を示す画像データでよい。さらに、被験者データは、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影装置で撮影して得られたＳＰＥＣＴデータ、あるいはＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影装置で撮影して得られたＰＥＴデータでもよい。被験者（個人脳）データ記憶部１１には、同じデータ構造を有する複数の被験者の被験者（個人脳）データ１１０を記憶していても良い。被験者（個人脳）データ１１０はボクセル形式のデータであって、データ構造の一例を図３Ａに示す。
【００２６】
同図に示すように、被験者（個人脳）データ１１０は、例えば、被験者の頭の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸としたとき、Ｚ軸方向にＮ枚のＸ−Ｙ断面の画像データからなる。各画像データに含まれるボクセル値は、各画像の画素値と対応する。
【００２７】
脳形状データ生成部５１は、例えば、図４に示すフローチャートに従って脳形状データを生成する。図５は、図４のフローチャートに従って脳形状データを生成する過程を示す。
【００２８】
まず、脳形状データ生成部５１は、被験者（個人脳）データ１１０とは別に取得した、同じ被験者の個人脳の形態画像（例えば、ＣＴまたはＭＲＩによる画像）のデータを読み込み（Ｓ１）、被験者（個人脳）データ１１０の各ボクセル値（図５（ａ））に対して、所定の画像処理を施して灰白質領域を示すボクセル（図５（ｂ））を抽出する（Ｓ２）。ここでは、たとえば、ＳＰＭ（Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ）で使用可能な“Ｇａｕｓｓｉａｎ ｍｉｘｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ”と“ｐｒｉｏｒ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｍａｐｓ”を利用したｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ法を用いることができる。なお、ステップＳ２では、灰白質領域の他に、白質領域または脳脊髄液領域の少なくともいずれか一方の領域も合わせて抽出するようにしても良い。
【００２９】
脳形状データ生成部５１は、ステップＳ２で抽出した灰白質領域のデータを平滑化する（図５（ｃ））（Ｓ３）。
【００３０】
脳形状データ生成部５１は、ステップＳ３で平滑化されたボクセルデータを、所定の閾値（例えば最大値の２０％）で白黒に２値化して、白領域と黒領域の２値化画像（図５（ｄ））を生成する（Ｓ４）。
【００３１】
脳形状データ生成部５１は、この２値化画像の内部で、白領域に囲まれている黒領域を白領域に替えて、脳形状データ（図５（ｄ））を生成する（Ｓ５）。
【００３２】
そして、脳形状データ生成部５１は、個人脳形状データ１２０を個人脳形状データ記憶部１２に格納する（Ｓ６）。
【００３３】
個人脳形状データ記憶部１２は、脳の３Ｄ形状を示す個人脳形状データ１２０を記憶する。個人脳形状データ記憶部１２は、例えば、上述のように脳形状データ生成部５１が生成した個人脳形状データ１２０を記憶する。
【００３４】
個人脳形状データ１２０は、被験者（個人脳）データ１１０の脳実質（白質及び灰白質部分）を示す脳形状を示すデータである。個人脳形状データ１２０は、被験者（個人脳）データ１１０と同じデータ構造を有している。個人脳形状データ１２０のデータ構造の一例を図３Ｂに示す。
【００３５】
同図に示すように、個人脳形状データ記憶部１２０は、脳領域（脳実質に相当する領域）のボクセルに「１」、それ以外のボクセルには「０」がセットされている。ここで、「０」がセットされているボクセルと接している「１」がセットされているボクセルが、個人脳形状データ１２０における脳の表面を表す脳表ボクセルである。脳表ボクセルには、例えば「０」、「１」以外の値（例えば「２」）をセットしても良い。
【００３６】
被験者（標準脳）データ記憶部６１は、正規化・逆正規化処理部５５で標準脳形状に正規化された、被験者（標準脳）データ６１０を記憶する。被験者（標準脳）データ６１０は、既に述べた被験者（個人脳）データ１１０と同様に、ボクセル形式のデータ構造を有する。
【００３７】
健常者データ記憶部６２には、あらかじめ収集しておいた健常者データ６２０が記憶されている。健常者データ記憶部６２に記憶されている健常者データ６２０は、被験者（個人脳）データ１１０と同じ撮像方法（たとえば、ＭＲＩ，ＣＴ，ＳＰＥＣＴなど）によって予め収集しておいた、多数の健常者のボクセルデータを平均した平均ボクセルデータ６２０Ａ（図３Ａ参照）、及び平均ボクセルデータ６２０Ａの標準偏差を示す標準偏差データ６２０Ｂ（図３Ｂ参照）が含まれる。平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂは、いずれも標準脳に正規化された健常者のボクセルデータから算出されている。従って、平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂも標準脳形式である。なお、ここでは健常者と被験者とを比較しているが、比較対象者は必ずしも健常者でなくても良い。
【００３８】
Ｚ値算出部５３は、被験者（標準脳）データ記憶部６１に記憶されている被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ記憶部６２に記憶されている健常者データ６２０のそれぞれ対応するボクセル（同一画像の同一部位）を対比させてＺ値を算出する。すなわち、Ｚ値算出部５３は、被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０（平均ボクセルデータ６２０Ａ及び標準偏差データ６２０Ｂ）を対比させて、各ボクセルについてＺ値を算出する解析手段である。
【００３９】
なお、本実施形態では、Ｚ値を用いて被験者データの解析を行っているが、Ｚ値以外の指標値、たとえばｔ値などを用いて解析しても良い。また、本実施形態では、被験者の個人脳を標準脳形状に正規化して健常者データと比較を行っているが、標準脳形状の健常者データを個人脳の形状に変換してから比較を行っても良い。例えば、このようにして、個人脳形状においてＺ値を算出した場合、Ｚ値（逆正規化）データ１４０に相当するＺ値が直接算出されることになる。
【００４０】
Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４は、被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０に基づいてＺ値算出部５３が算出した被験者の標準脳におけるＺ値（標準脳）データ６４０を記憶する。Ｚ値（標準脳）データ６４０は、被験者（標準脳）データ６１０などと同じデータ構造を有していて、各ボクセルにはそれぞれのＺ値がセットされている。Ｚ値（標準脳）データ６４０は、標準脳における被験者のＺ値データである。
【００４１】
標準脳形状データ記憶部６３は、標準脳の３Ｄ形状を示す脳形状データを記憶する。標準脳形状データは、予め標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている。
【００４２】
ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５は、標準脳において設定された関心領域を示すＶＯＩデータ６６０が記憶されている。ＶＯＩデータ６６０は、脳形状データ５１０などと同じデータ構造を有している。つまり、ＶＯＩデータ６６０のデータ構造は、図３Ｂの脳形状データ５１０と同様に、「０」と「１」のボクセル値を有する。すなわち、ＶＯＩデータ６６０は、ＶＯＩ領域のボクセルには「１」、それ以外のボクセルには「０」がセットされている。互いに異なる複数のＶＯＩが設定されているときは、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に、ＶＯＩ別に生成されたＶＯＩデータ６６０を格納するようにしてもよい。あるいは、一つのＶＯＩデータ６６０に、複数のＶＯＩに関する情報を各ＶＯＩが識別可能に格納しても良い。たとえば、第１のＶＯＩが設定されているボクセルには「１」、第２のＶＯＩが設定されているボクセルには「２」、・・・というように設定しても良い。
【００４３】
正規化・逆正規化処理部５５は、被験者の個人脳（被験者（個人脳）データ１１０）を標準脳へ変換するための正規化処理を行う。さらに、正規化・逆正規化処理部５５は、正規化処理の逆処理である、標準脳から個人脳へ戻すための逆正規化処理を行う。逆正規化処理では、例えば、正規化処理のときに使用したパラメータを用いて、正規化処理で行った変換の逆変換を行う。あるいは、正規化処理のときに使用したパラメータは用いずに、標準脳から個人脳へ変換しても良い。
【００４４】
たとえば、正規化・逆正規化処理部５５は、被験者（個人）データ１１０を正規化して、被験者（標準脳）データ６１０を生成し、被験者（標準脳）データ記憶部６１へ格納する。また、正規化・逆正規化処理部５５は、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ記憶部６３０を逆正規化して標準脳形状（逆正規化）データ１３０を生成して、標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３に格納する。同様に、正規化・逆正規化処理部５５は、Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０を逆正規化してＺ値（逆正規化）データ１４０を生成し、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４に格納する。さらに、正規化・逆正規化処理部５５は、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を逆正規化してＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を生成し、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に格納する。
【００４５】
標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３は、上述したように、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ６３０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られた標準脳形状（逆正規化）データ１３０を記憶する。
【００４６】
Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４は、上述したように、Ｚ値（標準脳）データ６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られたＺ値（逆正規化）データ１４０を記憶する。つまり、Ｚ値（逆正規化）データ１４０は、被験者のデータを標準脳において解析した解析結果を、個人脳形状へ変換したものである。
【００４７】
ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６は、上述したように、ＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化して得られたＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を記憶する。つまり、ＶＯＩ（標準脳）データ６５０は、各個人の脳の形状に応じたＶＯＩを定める。
【００４８】
形状調整部５７は、Ｚ値（逆正規化）データ１４０の調整を行って、Ｚ値（調整済）データ１５０を生成する。上述の通り、Ｚ値（逆正規化）データ１４０は標準脳での解析結果であるＺ値（標準脳）データ６４０を、正規化・逆正規化処理部５５で逆正規化処理を行って得たデータである。
【００４９】
ここで、例えば、被験者の脳の一部に萎縮などによる欠損がある場合、標準脳に変換して健常者と比較をする解析を行うと、その欠損箇所にも解析結果の数値（ここではＺ値）の値が存在する。つまり、欠損によって脳実質が存在しないはずの箇所にも、解析結果のＺ値が存在する。このデータを正規化・逆正規化処理部５５で個人脳形状へ逆正規化しても、依然として脳実質が存在しない箇所に解析結果の数値（ここではＺ値）が存在することになる。
【００５０】
そこで、形状調整部５７は、個人脳形状データ記憶部１２に記憶されている個人脳形状データ１２０に基づいて、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を調整する。たとえば、形状調整部５７は、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０に対して、個人脳形状データ１２０を当てはめて、個人脳形状データ１２０により定まる脳形状の領域あるいは脳実質の領域からはみ出している部分のＺ値を０とし、ＶＯＩを消去する。
【００５１】
例えば、図６（ａ）には、被験者の個人脳のあるスライスの形状を示す。同図に示すように、この被験者の脳は一部が萎縮している。同図（ｂ）に示すように、同じ被験者のＺ値（逆正規化）データ１４０に、個人脳形状データ１２０を重ねると、被験者の脳が存在しないこの萎縮部分にもＺ値（逆正規化）データ１４０が存在する。そこで、形状調整部５７はこの萎縮部分を除去する。これは、ＶＯＩ（逆正規化）データ１６０に対しても同様である。
【００５２】
Ｚ値（調整済）データ記憶部１５は、上述したように、Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４に記憶されているＺ値（逆正規化）データを、形状調整部５７が調整した結果得られたＺ値（調整済）データ１５０を記憶する。
【００５３】
ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７は、上述したように、ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に記憶されているＶＯＩ（逆正規化）データを、形状調整部５７が調整した結果得られたＶＯＩ（調整済）データ１７０を記憶する。
【００５４】
図７は、脳表処理部１０の構成を示す図である。
【００５５】
脳表処理部１０は、３Ｄ脳表データ記憶部１９と、脳表データ生成部２１と、２Ｄ（２次元）画像生成部２３と、脳断面画像生成部２５と、表示制御部２７と、を有する。
【００５６】
３Ｄ脳表データ記憶部１９は、脳表データ生成部２１が生成した、被験者（個人脳）データ１１０に基づく３Ｄ脳表データ（被験者脳表データ）１９１、ＶＯＩ（調整済）データ１７０に基づくＶＯＩの３Ｄ脳表データ（ＶＯＩ脳表データ）１９３、及びＺ値（調整済）データ１５０に基づくＺ値の３Ｄ脳表データ（Ｚ値脳表データ）１９５が格納される。
【００５７】
脳表データ生成部２１は、被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、３Ｄの被験者脳表データ１９１を生成する。被験者脳表データ１９１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかにより定まる３Ｄの脳表に、被験者（個人脳）データ１１０に基づく値を割り当てたものである。つまり、被験者脳表データ１９１は、脳の３次元的な形状の表面に、断層画像のボクセル値を割り当てたものである。
【００５８】
また、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかが示す３Ｄ脳表に、ＶＯＩ（調整済）データ１７０により定まる脳内のＶＯＩを割り当てたＶＯＩ脳表データ１９３を生成する。
【００５９】
さらに、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和）のいずれかが示す３Ｄ脳表に、Ｚ値（調整済）データ１５０に基づいてＺ値を割り当てた３ＤのＺ値脳表データ１９５を生成する。
【００６０】
脳表データ生成部２１によって生成された被験者脳表データ１９１、ＶＯＩ脳表データ１９３、及びＺ値脳表データ１９５が３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納される。
【００６１】
本実施形態では、脳表データ生成部２１は、脳表の形状に応じたベクトルを生成するベクトル生成部２１１と、ベクトル生成部２１１で生成したベクトルを用いて脳表に値を割り当てる値決定部２１３とを有する。
【００６２】
ベクトル生成部２１１は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０により定まる脳表上の点（ボクセル）を基点として、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０に基づいてその基点から脳模型の内部へ向かうベクトルを生成する。例えば、このベクトルは基点における法線を示すベクトルでも良いし、所定の基準点（たとえば、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０における脳の重心）へ向かうベクトルでも良い。ベクトルの基点となる脳表上の点は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０において「０」がセットされたボクセルと接する「１」がセットされたボクセルである。ベクトル生成部２１１は、このようにして定まるすべての基点に対して、図８を用いて以下に説明するような処理を行ってベクトルの方向を定めてもよい。
【００６３】
図８は、ある脳表面近傍の個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の分布を示す。同図において、ある脳表上の点を基点Ｏとして、その基点ＯにおけるベクトルＶの算出の様子を示す図である。
【００６４】
同図は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０におけるＺ＝Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１の３つのＸ−Ｙ平面の一部を示す。３つのＸ−Ｙ平面内の各ボクセル１１１（図中、符号は一カ所のみ示す）には、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の値（「０」または「１」）がセットされている。ここでは、Ｚ＝ＮのＸ−Ｙ平面上のある基点Ｏを中心とする相対座標で考える。
【００６５】
まず、この基点Ｏを中心とした所定形状の領域の参照空間Ｒを定める。ここでは、参照空間Ｒは３×３×３の立方体形状とするが、これ以外の任意の形状でよい。ベクトル生成部２１１は、この参照空間Ｒ内の個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０が示す脳領域の形状に基づいてベクトルを決定する。たとえば、ベクトル生成部２１１は、参照空間Ｒ内の２７ボクセルのうち、脳領域（つまり脳表面及び脳の内部）を構成する点（ボクセル）の分布に従ってベクトルの方向を定める。つまり、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０の値が「１」（脳領域）であるボクセルと、値が「０」（脳領域外）であるボクセルの分布によって、ベクトルの方向を定める。例えば、基点Ｏを中心の相対座標で考えると、値が「１」のボクセルの座標をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚで加算して、ベクトルの方向を定める。図８の例では、値が「１」のボクセルの相対座標は、Ｚ＝Ｎ−１の平面では（−１，−１，−１）、（−１，０，−１）、（−１，１，−１）の３点、Ｚ＝Ｎの平面では（−１，−１，０）、（−１，０，０）、（−１，１，０）、（０，−１，０）、（０，０，０）の５点、Ｚ＝Ｎ＋１の平面では（−１，−１，１）、（−１，０，１）、（−１，１，１）、（０，−１，１）、（０，０，１）、（０，１，１）、（１，−１，１）、（１，０，１）、（１，１，１）の９点となる。その結果、これらの座標の合計により求まるベクトルは、Ｖ＝（−６，−１，６）となる。このベクトルを単位ベクトル化しても良いし、所定の大きさに揃えても良い。
【００６６】
値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルが通過する一以上のボクセル、換言すると、そのベクトルの方向に位置する一以上のボクセルの値に基づいて、基点に割り当てる値を決定する。
【００６７】
例えば、値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルの方向へ、所定距離だけ離れた点のボクセルの値を基点に割り当ててもよい。つまり、値決定部２１３は、そのベクトルの長さを所定値に定めて、そのベクトルの終点から最も近いボクセルの値を、ベクトルの基点の値としても良い。このとき、ベクトルの長さは、脳の部位によって異なっても良い。たとえば、頭頂部、側頭部、前頭部、後頭部、基底部などで、それぞれ長さを変えても良い。
【００６８】
また、値決定部２１３は、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルの長さを所定値に定めて、そのベクトルが通過するボクセル（あるいは、通過する領域の近傍のボクセル）の値の平均値、中央値、最大値、２番目に大きな値などを基点に割り当ててもよい。
【００６９】
値決定部２１３は、被験者（個人脳）データ１１０、Ｚ値（調整済）データ１５０あるいはＶＯＩ（調整済）データ１７０データのそれぞれに対して、上記のいずれかの割り当てる手法を用いて、被験者脳表データ１９１、ＶＯＩ脳表データ１９３及びＺ値脳表データ１９５を生成しても良い。例えば、被験者脳表データ１９１を生成する際は、基点から所定距離だけ離れた点の被験者（個人脳）データ１１０のボクセルの値を基点に割り当てるようにしてもよい。また、Ｚ値脳表データ１９５を生成する際は、所定の長さに定めたベクトルが通過するボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値の平均値あるいは中央値を基点に割り当ててもよい。ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する際は、ＶＯＩ（調整済）データ１７０において、ベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、基点から最も近いＶＯＩを割り当てても良い。
【００７０】
図９は、ＶＯＩ脳表データ１９３生成時のＶＯＩ割り当て処理の説明図である。たとえば、同図に示すように、ベクトル生成部２１１が生成した基点Ｏ１から出るベクトルＶ１の方向にはＶＯＩ−ＡとＶＯＩ−Ｂとが存在するが、最も手前にあるＶＯＩ−Ａが基点Ｏ１に割り当てられる。同様に、基点Ｏ２には、ベクトル生成部２１１が生成したベクトルＶ２の方向の最も手前にあるＶＯＩ−Ｂが割り当てられる。
【００７１】
図７に戻ると、２Ｄ画像生成部２３は、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納されている３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５に基づいて、それぞれの２次元の脳表画像を生成する。例えば、２Ｄ画像生成部２３は、被験者脳表データ１９１を２次元平面へ投影した被験者画像を生成し、ＶＯＩ脳表データ１９３に基づく脳表でのＶＯＩの分布を２次元平面に示したＶＯＩ分布画像を生成し、Ｚ値脳表データ１９５に基づく脳表でのＺ値の分布を２次元平面に示したＺ値分布画像を生成する。２Ｄ画像生成部２３は、３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５のそれぞれに対して、３Ｄ脳表の６面図（正面図、背面図、左右側面図、平面図、底面図）を生成する。
【００７２】
脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０，個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０に基づいて、脳の断面の被験者画像、ＶＯＩ分布画像及びＺ値分布画像を生成する。例えば、脳断面画像生成部２５は、以下のような手順で脳の断面を定め、その断面図に相当する画像を生成する。すなわち、脳断面画像生成部２５は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０が示す脳形状を任意の面で切った断面を定める。そして、脳断面画像生成部２５は、個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０でこの断面における脳領域を特定し、脳領域内のすべての点において、断面に対する法線ベクトルを定める。ここで、脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０に対しては、基点からその法線ベクトルの方向へ所定距離の位置にあるボクセルの被験者（個人脳）データ１１０の値を、各基点に割り当てて、断面の被験者画像を生成する。また、脳断面画像生成部２５は、ＶＯＩ（調整済）データ１７０に対しては、法線ベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、各基点から最も近いＶＯＩをそれぞれの基点に割り当てる。さらに、脳断面画像生成部２５は、Ｚ値（調整済）データ１５０に対しては、法線ベクトルが通過するボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値の平均値あるいは中央値を、各基点に割り当てる。
【００７３】
本実施形態では、脳断面画像生成部２５は、脳の中心を左右に分割した断面について、被験者画像、ＶＯＩ分布画像及びＺ値分布画像をそれぞれ生成する。
【００７４】
表示制御部２７は、２Ｄ画像生成部２３及び脳断面画像生成部２５が生成した２次元の画像を、表示装置３に表示させるための制御を行う。図１０及び図１１は、表示制御部２７が表示装置３に表示させる画像の一例を示す。
【００７５】
図１０（ａ）に示すように、被験者画像は、脳表に割り当てられた被験者（個人脳）データ１１０の値に応じた白黒画像で表示される。
【００７６】
図１０（ｂ）は、被験者画像にＶＯＩ画像を重ねて表示した表示例を示す。ＶＯＩ画像でのＶＯＩの表示は、ＶＯＩごとに異なる色を用いるなど、ＶＯＩが識別できるようにＶＯＩごとに表示態様を替えても良い。また、ＶＯＩ内を塗りつぶしても良いし、ＶＯＩの輪郭だけ表示しても良い。
【００７７】
図１１は、被験者画像に同一被験者のＺ値画像を重ねて表示した表示例を示す。Ｚ値画像は、同図に示すように、Ｚ値の値に応じた表示態様（例えば、値に応じて色を替えるなど）で表示しても良い。
【００７８】
さらに、図示することは省略するが、被験者画像にＶＯＩ画像及び同一被験者のＺ値画像を重ねて表示することもできる。
【００７９】
表示制御部２７は、この他に、異なる被験者の被験者画像を重ねたり、異なる被験者のＺ値画像を重ねたりして、被験者間で比較しても良い。あるいは、表示制御部２７は、各脳表データ１９１、１９３，１９５に基づいて、３Ｄのままの脳表を表示しても良い（ＯＰＥＮＧＬ、Ｄｉｒｅｃｔ３Ｄ）。
【００８０】
次に、上記のような構成を備えた脳表表示装置１の処理手順について、図１２〜図１６を用いて説明する。
【００８１】
まず、脳表表示装置１の全体処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００８２】
被験者解析部５０が、被験者データの解析を行う（Ｓ１１）。
【００８３】
次に、脳表データ生成部２１は、３種類の３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５を生成して、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納する（Ｓ１３）。
【００８４】
２Ｄ画像生成部２３は、３Ｄ脳表データ記憶部１９に格納されている３Ｄ脳表データ１９１，１９３，１９５から、３Ｄ脳表を２次元に投影したそれぞれの２次元画像を生成する（Ｓ１５）。
【００８５】
脳断面画像生成部２５は、被験者（個人脳）データ１１０、Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０から、脳を中央で左右に分割したそれぞれの断面画像を生成する（Ｓ１７）。
【００８６】
そして、表示制御部２７が、ステップＳ１５及びＳ１７で生成した断面画像を表示装置３に表示させる（Ｓ１９）。
【００８７】
なお、図１２の例では、３Ｄ脳表データ及び２Ｄ画像を生成した後に脳断面画像を生成しているが、脳断面画像を先に生成しても良い。
【００８８】
次に、ステップＳ１１の被験者解析処理について、図１３のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００８９】
脳形状データ生成部５１が被験者（個人脳）データ記憶部１１の被験者（個人脳）データ１１０に基づいて、個人脳形状データ１２０を生成して、個人脳形状データ記憶部１２に格納する（Ｓ１０１）。
【００９０】
正規化・逆正規化処理部５５が、各被験者の被験者（個人脳）データ１１０を標準脳の形状に正規化する（Ｓ１０３）。そして、生成された被験者（標準脳）データ６１０を被験者（標準脳）データ記憶部６１に格納する。
【００９１】
Ｚ値算出部５３は、各被験者の被験者（標準脳）データ６１０及び健常者データ６２０に基づいて、被験者ごとに、標準脳形状におけるＺ値を算出する（Ｓ１０５）。ここで算出されたＺ値（標準脳）データ６４０がＺ値（標準脳）データ記憶部６４に格納される。
【００９２】
正規化・逆正規化処理部５５は、標準脳形状データ記憶部６３に記憶されている標準脳形状データ６３０，Ｚ値（標準脳）データ記憶部６４に記憶されているＺ値（標準脳）データ６４０及びＶＯＩ（標準脳）データ記憶部６５に記憶されているＶＯＩ（標準脳）データ６５０を、それぞれ逆正規化する（Ｓ１０７）。そして、ここで生成された標準脳形状（逆正規化）データ１３０，Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０が、それぞれ標準脳形状（逆正規化）データ記憶部１３，Ｚ値（逆正規化）データ記憶部１４及びＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部１６に格納される。
【００９３】
脳形状データ生成部５１は、個人脳形状データ１２０を用いて、Ｚ値（逆正規化）データ１４０及びＶＯＩ（逆正規化）データ１６０の形状調整を行う（Ｓ１０９）。そして、形状調整後のＺ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０をＺ値（調整済）データ記憶部１５及びＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７に格納する。
【００９４】
これにより、以後の処理で使用する個人脳形状データ１２０，標準脳形状（逆正規化）データ１３０，Ｚ値（調整済）データ１５０及びＶＯＩ（調整済）データ１７０が生成された。
【００９５】
次に、ステップＳ１３の３Ｄ脳表データ生成処理について、図１４のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００９６】
脳表データ生成部２１が、個人脳形状データ記憶部１２から個人脳形状データ１２０または標準脳形状（逆正規化）データ１３０を読み込む（Ｓ２１）。さらに、脳表データ生成部２１は、被験者（個人脳）データ記憶部１１から被験者（個人脳）データ１１０を読み込む（Ｓ２３）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及び被験者（個人脳）データ１１０から、被験者脳表データ１９１を生成する（Ｓ２５）。
【００９７】
次に、脳表データ生成部２１は、ＶＯＩ（調整済）データ記憶部１７からＶＯＩ（調整済）データ１７０を読み込む（Ｓ２７）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及びＶＯＩ（調整済）データ１７０から、ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する（Ｓ２９）。なお、ここでは、ＶＯＩ（調整済）データ１７０の代わりにＶＯＩ（逆正規化）データ１６０を用いても良い。
【００９８】
さらに、脳表データ生成部２１は、Ｚ値（調整済）データ記憶部１５からＺ値（調整済）データ１５０を読み込む（Ｓ３１）。そして、脳表データ生成部２１は、個人脳形状データ１２０（または標準脳形状（逆正規化）データ１３０、あるいは、個人脳形状データ１２０と標準脳形状（逆正規化）データ１３０のＡＮＤ（論理和））及びＺ値（調整済）データ１５０から、Ｚ値脳表データ１９５を生成する（Ｓ３３）。なお、ここでは、Ｚ値（調整済）データ１５０の代わりにＺ値（逆正規化）データ１４０を用いても良い。
【００９９】
なお、図１４の例では、被験者脳表データ、ＶＯＩ脳表データ、Ｚ値脳表データの順に生成しているが、この順序は自由に入れ替え可能である。
【０１００】
ここで、ステップＳ２５，Ｓ２９及びＳ３３についてさらに詳細に説明する。
【０１０１】
図１５は、ステップＳ２５の被験者脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１０２】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ４１、Ｓ４３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１０３】
そして、値決定部２１３が、基点からステップＳ４３で求めたベクトルの方向へ所定距離のボクセルの被験者（個人脳）データ１１０の値を、その基点に割り当てる（Ｓ４５）。
【０１０４】
ステップＳ４１〜Ｓ４５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ４７）、被験者脳表データ１９１を生成する。生成された被験者脳表データ１９１は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ４９）。
【０１０５】
次に、図１６は、ステップＳ２９のＶＯＩ脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ５１、Ｓ５３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１０７】
そして、値決定部２１３が、ＶＯＩ（調整済）データ１７０において、基点からステップＳ５３で求めたベクトルの方向に存在するＶＯＩのうち、最も基点に近いＶＯＩを選択して、その基点は、脳表における選択されたＶＯＩの領域とする（Ｓ５５）。ここで、上記ベクトルの方向にＶＯＩが存在しないときは、基点に何れのＶＯＩを割り当てない。
【０１０８】
ステップＳ５１〜Ｓ５５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ５７）、ＶＯＩ脳表データ１９３を生成する。生成されたＶＯＩ脳表データ１９３は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ５９）。
【０１０９】
図１７は、ステップＳ３３のＺ値脳表データ生成処理の詳細な処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
まず、ベクトル生成部２１１が脳表上のボクセルを基点として選択し、その基点からのベクトルを算出する（Ｓ６１、Ｓ６３）。この詳細な処理は上述の通りである。
【０１１１】
そして、値決定部２１３が、ステップＳ６３で求めたベクトルのベクトル長を所定長さに定め、基点からそのベクトル終点までにベクトルが通過したボクセルのＺ値（調整済）データ１５０の値を、その起点に割り当てる（Ｓ６５）。
【０１１２】
ステップＳ６１〜Ｓ６５までの処理を、脳表上のすべてのボクセルに対して行って（Ｓ５７）、Ｚ値脳表データ１９５を生成する。生成されたＺ値脳表データ１９５は、脳表データ記憶部１９に格納される（Ｓ６９）。
【０１１３】
上記のような処理により、脳表表示を行うことができる。なお、上記の実施形態では、脳表表示装置１は、被験者脳表データ、ＶＯＩ脳表データ及びＺ値脳表データを生成しているが、いずれか一つ以上を選択的に生成しても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態では、脳表（脳の表面）表示について説明したが、本発明を脳以外の人体の一部、例えば特定の器官に対して適用し、その器官の表面を表示させることもできる。例えば、脳の代わりに心臓に対しても適用可能である。
【０１１５】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 脳表表示装置
１０ 脳表処理部
１１ 被験者（個人脳）データ記憶部
１２ 個人脳形状データ記憶部
１３ 標準脳形状（逆正規化）データ記憶部
１４ Ｚ値（逆正規化）データ記憶部
１５ Ｚ値（調整済）データ記憶部
１６ ＶＯＩ（逆正規化）データ記憶部
１７ ＶＯＩ（調整済）データ記憶部
５０ 被験者解析部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶する第１の記憶手段と、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化する正規化手段と、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析する解析手段と、
前記解析手段による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを記憶する第２の記憶手段と、
前記標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化する逆正規化手段と、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データを記憶する第３の記憶手段と、
前記３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成する３次元器官表面データ生成手段と、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成する２次元器官画像生成手段と、
前記２次元器官画像生成手段により生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させる表示制御手段と、を備えた器官表面画像の表示装置。
【請求項２】
前記逆正規化手段は、前記器官を標準形状から前記被験者個人の器官形状へ変換したときに、前記被験者個人の器官が存在しない領域に変換後のデータが存在するときは、前記被験者個人の器官が存在しない領域の値をゼロとする、請求項１記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項３】
前記被験者の前記器官を断層撮影して得られた形態画像から、前記被験者個人の器官形状を抽出して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備える、請求項１または２に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項４】
前記比較対象者標準形状データを前記正規化手段が用いたパラメータを用いて逆正規化して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備える、請求項１または２に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項５】
前記３次元器官表面データ生成手段は、
前記３次元形状データが示す前記器官の３次元形状の表面上の点を基点とし、前記３次元形状データに基づいて前記基点から前記器官の内部へ向かうベクトルを生成し、前記生成したベクトルの方向の前記被験者データの値に基づいて、前記基点に割り当てる値を定めて、前記器官の３次元形状の表面に被験者データの値を有する３次元器官表面データを生成する、請求項１〜４のいずれかに記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項６】
前記器官は、脳または心臓であることを特徴とする請求項１〜５に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項７】
前記被験者データは、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）データ、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データ、及びＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項８】
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶手段に記憶するステップと、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化するステップと、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析するステップと、
前記解析による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化するステップと、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成するステップと、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成するステップと、
前記生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させるステップと、を備えた器官表面画像の表示方法。
【請求項９】
器官表面画像を表示するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶手段に記憶するステップと、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化するステップと、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析するステップと、
前記解析による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化するステップと、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成するステップと、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成するステップと、
前記生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させるステップと、を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１】
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶する第１の記憶手段と、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化する正規化手段と、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析する解析手段と、
前記解析手段による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを記憶する第２の記憶手段と、
前記標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化する逆正規化手段と、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データを記憶する第３の記憶手段と、
前記３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成する３次元器官表面データ生成手段と、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成する２次元器官画像生成手段と、
前記２次元器官画像生成手段により生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させる表示制御手段と、を備えた器官表面画像の表示装置。
【請求項２】
前記逆正規化手段は、前記器官を標準形状から前記被験者個人の器官形状へ変換したときに、前記被験者個人の器官が存在しない領域に変換後のデータが存在するときは、前記被験者個人の器官が存在しない領域の値をゼロとする、請求項１記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項３】
前記被験者の前記器官を断層撮影して得られた形態画像から、前記被験者個人の器官形状を抽出して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備える、請求項１または２に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項４】
前記比較対象者標準形状データを前記正規化手段が用いたパラメータを用いて逆正規化して、前記被験者個人の器官形状に従う３次元形状データを生成する手段をさらに備える、請求項１または２に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項５】
前記３次元器官表面データ生成手段は、
前記３次元形状データが示す前記器官の３次元形状の表面上の点を基点とし、前記３次元形状データに基づいて前記基点から前記器官の内部へ向かうベクトルを生成し、前記生成したベクトルの方向の前記被験者データの値に基づいて、前記基点に割り当てる値を定めて、前記器官の３次元形状の表面に被験者データの値を有する３次元器官表面データを生成する、請求項１〜４のいずれかに記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項６】
前記器官は、脳または心臓であることを特徴とする請求項１〜５に記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項７】
前記被験者データは、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）データ、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データ、及びＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の器官表面画像の表示装置。
【請求項８】
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶手段に記憶するステップと、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化するステップと、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析するステップと、
前記解析による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化するステップと、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成するステップと、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成するステップと、
前記生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させるステップと、を備えた器官表面画像の表示方法。
【請求項９】
器官表面画像を表示するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
被験者の体内の器官を断層撮影して得られた、前記被験者個人の器官形状に従う被験者個人形状データを記憶手段に記憶するステップと、
前記器官の形状が標準の器官形状になるように、前記被験者個人形状データを被験者標準形状データへ正規化するステップと、
比較対象者の前記器官の断層撮影データであって、標準の器官形状に従う比較対象者標準形状データと、前記被験者標準形状データとを対比して解析するステップと、
前記解析による、前記標準形状に従う解析結果を示す標準形状解析結果データを、前記被験者個人の器官形状に従う個人形状解析結果データへ逆正規化するステップと、
前記被験者個人の器官形状に従う、３次元形状データ及び前記個人形状解析結果データに基づいて、前記器官の３次元形状の表面に前記個人形状解析結果データの値を有する３次元器官表面データを生成するステップと、
前記３次元器官表面データに基づいて、前記器官の表面の個人形状解析結果データを２次元表示した２次元器官画像を生成するステップと、
前記生成された２次元器官画像を表示装置へ表示させるステップと、を実行させるためのコンピュータプログラム。
【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１７】
【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１７】
【公開番号】特開２０１０−１７２５１１（Ｐ２０１０−１７２５１１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８０７（Ｐ２００９−１８８０７）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００１４９８３７）富士フイルムＲＩファーマ株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００１４９８３７）富士フイルムＲＩファーマ株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
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