断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びそのプログラム
【課題】所定の線状構造の器官の所望の断面画像を生成する断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びそのプログラムを提供する。
【解決手段】所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像３６を取得する断面画像取得部２２と、前記複数の第１断面画像３６のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部２４と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部２６と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像３８を生成する断面画像生成部２８と、を備える。
【解決手段】所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像３６を取得する断面画像取得部２２と、前記複数の第１断面画像３６のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部２４と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部２６と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像３８を生成する断面画像生成部２８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解剖学的にある程度方向が決まっている線状構造の器官の所定の断面形状を取得する断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医師は、脊髄のアキシャル断面を表示して見て診断、診察する場合がある。また、特許文献１に記載のように、アキシャル断面で脊髄を検出して、椎骨の中心線を求める技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０７７２７号公報
【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、脊髄が曲がっている人の場合は、脊髄とアキシャル断面とが略直交していない場合があり、所望する脊髄の断面画像を得ることができない。また、上記特許文献１の技術では、脊髄がほぼ真っ直ぐである人のアキシャル断面を前提としており、脊髄が大きく曲がっている場合は、アキシャル断面の断面画像から脊髄を精度良く検出することができない。
【０００５】
そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、所定の線状構造の器官の所望の断面画像を生成する断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びその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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、断面画像生成装置であって、所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する断面画像取得部と、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記複数の第２断面画像を補間して、前記第１曲線が直線となるように３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備えてもよい。
【０００８】
前記第１曲線が直線になるように前記３次元医用画像を補正して、３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成してもよい。
【０００９】
前記第１曲線及び前記第１曲線に平行する曲線の曲断面画像を複数生成することで、前記第１曲線が直線となる３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成してもよい。
【００１０】
前記複数の第２断面画像のそれぞれに含まれる、前記断面形状を検出する第２検出部をさらに備えてもよい。
【００１１】
前記曲線生成部は、前記第２検出部が検出した複数の断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第２曲線をさらに生成し、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像の前記第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成してもよい。
【００１２】
前記第２検出部は、前記複数の第３断面画像に含まれる、前記断面形状を検出してもよい。
【００１３】
前記所定の線状構造の器官は、脊髄、脊椎、大動脈、大静脈、及び気管のうち、いずれか１つであってもよい。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、コンピュータが３次元医用画像に含まれる所定の線状構造の器官の断面画像を生成する断面画像生成方法であって、前記３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像取得工程と、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出工程と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成工程と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する第２断面画像生成工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、プログラムであって、コンピュータを、所定の線上構造を含む３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像生成手段、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線上構造の断面形状を検出する第１検出手段、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで第１曲線を生成する曲線生成手段、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、検出された複数の所定の線状構造の器官の断面形状の位置を補間して近似曲線を生成し、該生成した近似曲線に直交する断面画像を生成するようにしたので、所望する所定の線状構造の器官の断面画像をより多く得ることができる。また、生成した所定の線状構造の器官の断面画像に対して、所定の線状構造の器官の断面形状の検出処理を行うので、所定の線状構造の器官の断面形状の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
また、断面画像の所定の線状構造の器官を検出する処理、所定の線状構造の器官の位置を補間して近似曲線を生成する処理、生成した近似曲線に直交する断面画像を生成する処理を複数回繰り返すことで、所定の線状構造の器官を含む複数の断面画像の数に対する、所定の線状構造の器官の断面形状を有する所望の断面画像の数の比率は高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る断面画像生成装置の電気的な概略ブロック図である。
【図２】断面画像生成装置の動作を示すフローチャート図である。
【図３】ステップＳ１で取得する３次元の医用画像の脊髄の模式図の一例を示す図である。
【図４】第１検出部が検出した図３に示す脊髄の断面形状の位置を示している。
【図５】図４に示した脊髄上に生成された第１曲線を表した図である。
【図６】３次元の医用画像から生成される複数の第２断面画像となる平面の方向を示す図である。
【図７】第１曲線が直線となるように生成された３次元の生成画像、及び、第２断面画像の位置を示す図である。
【図８】第２検出部が検出した脊髄の断面形状の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る断面画像生成装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る断面画像生成装置１０の電気的な概略ブロック図である。断面画像生成装置１０は、入力部１２、制御部（ＣＰＵ等の情報処理装置）１４、出力部１６、及びメモリ（記録媒体）１８を備える。メモリ１８には、本実施の形態の断面画像生成装置１０として機能させるためのプログラムが格納されている。入力部１２は、外部からの信号を受ける。入力部１２は、画像取得部２０を備える。画像取得部２０は、脊髄を含む３次元の医用画像（３次元医用画像）を取得する。画像取得部２０は、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像、ＲＩ画像、ＰＥＴ画像、及びＸ線画像等の医用画像のみならず、後述する３次元の生成画像（３次元生成画像）又は人工的に作成された３次元画像等、２次元又は３次元の医用画像等を取得してよい。
【００２１】
制御部１４は、断面画像取得部２２、第１検出部２４、曲線生成部２６、断面画像生成部２８、第２検出部３０、及び画像生成部３２を備える。
【００２２】
断面画像取得部２２は、画像取得部２０が取得した脊髄を含む３次元の医用画像から、所定の方向に直交する断面（例えば、アキシャル断面）である第１断面画像を複数生成して取得する。断面画像取得部２２は、取得した複数の第１断面画像をメモリ１８に記録する。なお、画像取得部２０が、脊髄を含む３次元の医用画像のアキシャル断面である複数の第１断面画像を直接取得した場合は、断面画像取得部２２は、そのまま、複数の第１断面画像を取得して、メモリ１８に記録する。
【００２３】
第１検出部２４は、断面画像取得部２２が取得した複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、脊髄の断面形状を検出する。第１検出部２４は、脊髄の所定の断面形状と完全一致又は所定値以上で一致する位置を検出する。したがって、第１断面形状に含まれる脊髄の断面が所定の断面形状と完全一致していなくても、予め定められる範囲で類似していれば検出される。本実施の形態では、アキシャル平面と直交している脊髄の断面形状を所定の断面形状とする。
【００２４】
第１検出部２４により脊髄の断面形状の第１断面画像における位置が、第１断面画像毎に検出されるが、第１断面画像によっては、脊髄の断面形状の位置が検出されない場合もある。第１検出部２４は、検出した脊髄の断面形状の位置をメモリ１８に記録する。第１検出部２４は、テンプレートマッチング手法や、画定手法によって脊髄の断面形状を検出してもよいし、統合学習機械を作る手法であるＡｄａｂｏｏｓｔに基づいたラーニング手法によって脊髄の断面形状を検出してもよい。
【００２５】
曲線生成部２６は、直近に検出された複数の脊髄の断面形状の位置を補間することで、複数の脊髄の断面形状の位置を近似した曲線を生成する。曲線生成部２６は、スプライン補間又は最小二乗法補間等によって、曲線を生成する。曲線生成部２６は生成した曲線をメモリ１８に記録する。
【００２６】
断面画像生成部２８は、前記３次元の医用画像又は後述する３次元の生成画像から、前記曲線に直交する複数の断面画像を生成して、メモリ１８に記録する。つまり、断面画像生成部２８は、曲線生成部２６が生成した曲線に沿って、所定の間隔毎に前記曲線に直交する断面画像を３次元の医用画像又は３次元の生成画像から生成する。
【００２７】
第２検出部３０は、断面画像生成部２８が生成した複数の断面画像に含まれる、脊髄の断面形状を検出する。第２検出部３０は、脊髄の所定の断面形状と完全一致又は所定値以上で一致する位置を検出する。したがって、断面形状に含まれる脊髄の断面が所定の断面形状と完全一致していなくても、予め定められる範囲で類似していれば検出される。本実施の形態では、断面画像と直交している脊髄の断面形状を所定の断面形状とする。第２検出部３０は、テンプレートマッチング手法や、画定手法によって脊髄の断面形状を検出してもよいし、統合学習機械を作る手法であるＡｄａｂｏｏｓｔに基づいたラーニング手法によって脊髄の断面形状を検出してもよい。第２検出部３０は、検出した脊髄の断面形状の位置をメモリ１８に記録する。
【００２８】
画像生成部３２は、直近に断面画像生成部２８が生成した複数の断面画像を補間して、曲線生成部２６が生成した曲線が直線となるように３次元の生成画像を生成して、メモリ１８に記録する。つまり、画像生成部３２は、それぞれの断面画像と生成された曲線との交点が直線となるように、それぞれの断面画像を前記所定の間隔で重ね、各断面画像を補間することで３次元の生成画像を生成する。
【００２９】
出力部１６は、断面画像生成部２８が生成した、曲線に直交する複数の断面画像、及び第２検出部が検出した複数の断面画像のそれぞれにおける脊髄の断面形状の位置を外部に出力する。なお、出力部１６は、断面画像生成部２８が生成した、曲線に直交する複数の断面画像及び断面形状の位置のいずれか一方のみを出力してもよい。
【００３０】
次に、断面画像生成装置１０の動作を図２のフローチャートにしたがって説明する。
【００３１】
画像取得部２０は、脊髄を含む３次元の医用画像を取得する（ステップＳ１）。図３は、ステップＳ１で取得する３次元の医用画像の脊髄４０の模式図の一例を示す。図３を見ると、脊髄４０が曲がっていることがわかる。なお、本実施の形態では、便宜上、３次元の画像を２次元で表す。また、図３は、アキシャル断面と垂直する断面、つまり、体軸方向に平行する人体の断面を示している。
【００３２】
次いで、断面画像取得部２２は、該取得された３次元の医用画像から、体軸方向に直交するアキシャル断面である複数の第１画像を生成して取得する（ステップＳ２）。なお、画像取得部２０が脊髄を含む３次元の医用画像のアキシャル断面である複数の第１断面画像を取得した場合は、断面画像取得部２２は、画像取得部２０が取得した複数の第１断面画像を取得する。
【００３３】
次いで、第１検出部２４は、複数の第１断面画像にそれぞれ含まれる脊髄４０の断面形状を検出する（ステップＳ３）。なお、第１検出部２４は、アキシャル断面と直交している脊髄４０の断面形状を検出するものとしているが、要は、脊髄４０の所定の断面形状を検出すればよい。
【００３４】
図４は、第１検出部２４が検出した図３に示す脊髄４０の断面形状の位置を示している。図４で示す太線は、脊髄４０を表しており、横線はステップ２で取得したアキシャル断面である第１断面画像３６の位置を示しており、第１検出部２４が検出した脊髄４０の断面形状の位置４２を丸で示している。図４を見ると、第１断面画像３６の中には、アキシャル平面と直交していない脊髄４０（部分４４）もあるので、脊髄４０の断面形状が検出されていない第１断面画像３６もある。
【００３５】
次いで、曲線生成部２６は、検出された複数の断面形状の位置を補間することで、検出された複数の断面形状の位置を近似した曲線である第１曲線４６を生成する（ステップＳ４）。図５は、図４に示した脊髄４０上に、生成された第１曲線４６を表した図である。
【００３６】
次いで、断面画像生成部２８は、ステップＳ１で取得した３次元の医用画像から第１曲線４６に直交する複数の第２断面画像を生成する（ステップＳ５）。断面画像生成部２８は、前記３次元の医用画像から、第１曲線４６に沿って所定の間隔毎に第１曲線４６に直交する第２断面画像を生成する。図６は、３次元の医用画像から生成される複数の第２断面画像となる平面の方向及び位置を示す。第１曲線に対して直交に延びている複数の線４８が、第２断面画像となる平面の方向及び位置を示す。
【００３７】
ここで、生成された第２断面画像３８を、第１曲線４６が直線４６Ｓとなるように、重ねていくと、つまり、第２断面画像３８と第１曲線４６との交点が直線４６Ｓとなるように、それぞれの第２断面画像３８を前記所定の間隔で重ねていくと図７のようになる。断面画像の切断面に略直交している脊髄４０は、第２断面画像３８の方が第１断面画像３６よりも多いので、第２断面画像３８の方が所望する脊髄４０の断面形状を多く得ることができる。なお、図７の横線は、第２断面画像３８の位置を示し、各第２断面画像３８の間には、画像は存在しないが、便宜上、第１曲線４６を直線４６Ｓにしたときの脊髄４０の形を太線で表している。
【００３８】
次いで、第２検出部３０は、複数の第２断面画像３８にそれぞれ含まれる脊髄４０の断面形状を検出する（ステップＳ６）。図８は、第２検出部３０が検出した脊髄４０の断面形状の位置５０を示す図であり、検出した断面形状の位置５０を丸で示している。図５と図８を比較するとわかるように、第１断面画像３６の脊髄４０に比べ、第２断面画像３８の脊髄４０の方が、断面画像の切断面に略直交しているので、脊髄の断面形状を多く検出することができ、脊髄の断面形状の検出精度を向上させることができる。
【００３９】
次いで、制御部１４は、断面画像の生成を終了するか否かを判断する（ステップＳ７）。この判断は、第２検出部３０が、脊髄４０を含む複数の第２断面画像３８の数に対する、検出された脊髄４０の数の割合が所定の割合以上、又は、検出された脊髄４０の数（位置５０の数）が所定数以上の場合は、断面画像の生成を終了すると判断してもよい。また、ユーザの図示しない指示入力部の操作に応じて断面画像の生成を終了するか否かを判断してもよく、ステップＳ８〜ステップＳ１１の動作を、予め定められた回数分だけ繰り返したか否かにより判断してもよい。
【００４０】
ステップＳ７で、断面画像の生成を終了しないと判断すると、画像生成部３２は、ステップＳ５で直近に生成された複数の第２断面画像３８を補間して、第１曲線４６が直線となるように３次元の生成画像を生成する（ステップＳ８）。つまり、画像生成部３２は、それぞれの第２断面画像３８と生成された曲線との交点が直線となるように、それぞれの第２断面画像３８を前記所定の間隔で重ね、各第２断面画像３８間を補間することで３次元の生成画像を生成する。生成される３次元の生成画像の脊髄は、図７に示すような画像となる。なお、補足的に説明すると、次回のステップＳ８の補間に供される断面画像は、後述する直近のステップＳ１０で生成された断面画像である。なお、画像生成部３２は、複数の第２断面画像３８の脊髄領域の画像から、脊髄の３次元の生成画像を生成してもよい。
【００４１】
また、第２断面画像３８を補間することで３次元の生成画像を生成するようにしたが、ステップＳ５で第２断面画像３８を生成する前記所定の間隔を短くすれば、第２断面画像３８間を補間しなくても、生成された第２断面画像３８を第１曲線４６が直線となるように重ねていけば３次元の生成画像を得ることができる。
【００４２】
次いで、曲線生成部２６は、複数の第２断面画像３８を、第１曲線４６が直線４６Ｓとなるように重ねた場合における、ステップＳ６で第２検出部３０が直近に検出した複数の第２断面画像３８のそれぞれに含まれる断面形状の位置を補間することで、検出された複数の断面形状の位置を近似した曲線で第２曲線を生成する（ステップＳ９）。つまり、図８に示す、第２検出部３０が検出した脊髄の断面形状の位置を補間して第２曲線を生成する。
【００４３】
次いで、断面画像生成部２８は、ステップＳ８で直近に生成した３次元の生成画像から、第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成する（ステップＳ１０）。つまり、断面画像生成部２８は、３次元の生成画像から、第２曲線に沿って所定の間隔毎に第２曲線に直交する第３断面画像を生成する。
【００４４】
次いで、第２検出部３０は、複数の第３断面画像にそれぞれ含まれる脊髄の断面形状を検出して（ステップＳ１１）、ステップＳ７に戻る。このステップＳ７〜ステップＳ１１を繰り返すことで、脊髄を含む複数の断面画像の数に対する、所望する脊髄の断面形状を有する断面画像の数の割合は大きくなる。つまり、ステップＳ７〜ステップＳ１１を繰り返すことで、脊髄を含む複数の断面画像の数に対する検出される脊髄の数の割合が高くなる。
【００４５】
ステップＳ７で、断面画像の生成を終了すると判断されると、出力部１６は、直近に生成した断面画像及び検出した断面形状の位置を外部に出力する。なお、出力部１６は、断面画像のうち、検出された断面形状の位置から所定の範囲内にある画像を抽出して出力してもよい。また、既に生成された直近でない断面画像及び検出した断面形状の位置を外部に出力してもよいし、３次元の生成画像を出力してもよい。さらに、断面画像及び検出した断面形状の位置のいずれか一方を出力してもよい。出力部１６は、例えば、図示しない表示装置に断面画像を出力してもよい。これにより表示装置は、断面画像を表示することができる。
【００４６】
ステップＳ８〜ステップＳ１１の動作は、ステップＳ４〜ステップＳ６の動作によって、十分に脊髄の断面形状が検出されない場合に、ステップＳ４〜ステップＳ６と同様の動作を行って、補正しても曲がっている脊髄を真っ直ぐに伸ばして、脊髄の断面形状を検出するというものである。
【００４７】
なお、上記実施の形態は、次のように変形してもよい。
【００４８】
（１）図２のステップＳ８では、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線になるようにステップＳ１で取得した３次元の医用画像自体を補正して、３次元の生成画像を生成してもよい。つまり、図５に示す３次元の医用画像自体を補正して、図７に示すような３次元の生成画像を生成してもよい。なお、補足的に説明すると、次回のステップＳ８では、前回生成した３次元の生成画像を補正して、３次元の生成画像を新たに生成する。また、画像生成部３２は、第１曲線４６及び第１曲線４６に所定の距離で平行する曲線のＣＰＲ（curved planar reformation）画像（曲断面画像）を複数生成することで、第１曲線を直線に補正した３次元の生成画像を生成してもよい。
【００４９】
（２）また、ステップＳ４で第１曲線４６を生成すると、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線４６ＳになるようにステップＳ１で取得した３次元の医用画像を補正して、３次元の生成画像を生成してから、ステップＳ５に進んでもよい。この場合、ステップＳ５では、前記直線４６Ｓに直交する複数の第２断面画像３８を、３次元の医用画像を補正して得られた前記３次元の生成画像から生成してもよい。つまり、図７に示す３次元の生成画像から前記直線４６Ｓに沿って、所定間隔毎に該直線に直交する第２断面画像３８を生成する。この場合、ステップＳ８の動作は不要となる。また、３次元の生成画像の生成は、第１曲線４６及び第１曲線４６に平行する曲線のＣＰＲ画像を複数生成することで、第１曲線を直線に補正した３次元の生成画像を生成してもよい。
【００５０】
なお、補足的に説明すると、ステップＳ９で第２曲線を生成すると、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線となるように補正された前記３次元の生成画像から、第２曲線が直線となるように補正した３次元の医用画像を生成して、ステップＳ１０に進む。この場合、ステップＳ１０では、前記直線に直交する複数の第３断面画像を、直近の補正により得られた３次元の生成画像から生成してもよい。
【００５１】
（３）上記実施の形態では、所定の線状構造の器官として脊髄を例にして説明したが、脊椎、大動脈、大静脈、気管等であってもよい。また、実施の形態では、脊髄を例にしたので、第１断面画像３６は、アキシャル断面としたが、所定の線状構造の器官に応じて、断面の方向は変わってくる。つまり、解剖学的にある程度方向が決まっている所定の線状構造の器官において、ある程度決まっている方向と直交する方向を第１断面画像３６の断面とする。
【００５２】
（４）上記実施の形態においては、出力部１６は、断面画像の生成を終了する場合のみ、断面画像等を出力するようにしたが、断面画像生成部２８が断面画像を生成する毎に、または、ユーザの指示があった場合に、随時断面画像等を出力するようにしてもよい。例えば、ステップＳ５又はステップＳ６の動作の直後、及び、ステップＳ１０又はステップＳ１１の動作の直後に断面画像等を出力してもよい。
【００５３】
（５）上記実施の形態では、ステップＳ６の動作を経ると、ステップＳ７に進み、断面画像の生成を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ１２に進むようにしたが、ステップＳ６の動作を経ると、そのままステップＳ１２に進んでもよい。
【００５４】
（６）上記変形例（１）〜（５）を矛盾しない範囲内で任意に組み合わせた態様であってもよい。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５６】
１０…断面画像生成装置 １２…入力部
１４…制御部 １６…出力部
１８…メモリ ２０…画像取得部
２２…断面画像取得部 ２４…第１検出部
２６…曲線生成部 ２８…断面画像生成部
３０…第２検出部 ３２…画像生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解剖学的にある程度方向が決まっている線状構造の器官の所定の断面形状を取得する断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医師は、脊髄のアキシャル断面を表示して見て診断、診察する場合がある。また、特許文献１に記載のように、アキシャル断面で脊髄を検出して、椎骨の中心線を求める技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０７７２７号公報
【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、脊髄が曲がっている人の場合は、脊髄とアキシャル断面とが略直交していない場合があり、所望する脊髄の断面画像を得ることができない。また、上記特許文献１の技術では、脊髄がほぼ真っ直ぐである人のアキシャル断面を前提としており、脊髄が大きく曲がっている場合は、アキシャル断面の断面画像から脊髄を精度良く検出することができない。
【０００５】
そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、所定の線状構造の器官の所望の断面画像を生成する断面画像生成装置、断面画像生成方法、及びその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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、断面画像生成装置であって、所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する断面画像取得部と、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記複数の第２断面画像を補間して、前記第１曲線が直線となるように３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備えてもよい。
【０００８】
前記第１曲線が直線になるように前記３次元医用画像を補正して、３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成してもよい。
【０００９】
前記第１曲線及び前記第１曲線に平行する曲線の曲断面画像を複数生成することで、前記第１曲線が直線となる３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成してもよい。
【００１０】
前記複数の第２断面画像のそれぞれに含まれる、前記断面形状を検出する第２検出部をさらに備えてもよい。
【００１１】
前記曲線生成部は、前記第２検出部が検出した複数の断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第２曲線をさらに生成し、前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像の前記第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成してもよい。
【００１２】
前記第２検出部は、前記複数の第３断面画像に含まれる、前記断面形状を検出してもよい。
【００１３】
前記所定の線状構造の器官は、脊髄、脊椎、大動脈、大静脈、及び気管のうち、いずれか１つであってもよい。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、コンピュータが３次元医用画像に含まれる所定の線状構造の器官の断面画像を生成する断面画像生成方法であって、前記３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像取得工程と、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出工程と、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成工程と、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する第２断面画像生成工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、プログラムであって、コンピュータを、所定の線上構造を含む３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像生成手段、前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線上構造の断面形状を検出する第１検出手段、検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで第１曲線を生成する曲線生成手段、前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、検出された複数の所定の線状構造の器官の断面形状の位置を補間して近似曲線を生成し、該生成した近似曲線に直交する断面画像を生成するようにしたので、所望する所定の線状構造の器官の断面画像をより多く得ることができる。また、生成した所定の線状構造の器官の断面画像に対して、所定の線状構造の器官の断面形状の検出処理を行うので、所定の線状構造の器官の断面形状の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
また、断面画像の所定の線状構造の器官を検出する処理、所定の線状構造の器官の位置を補間して近似曲線を生成する処理、生成した近似曲線に直交する断面画像を生成する処理を複数回繰り返すことで、所定の線状構造の器官を含む複数の断面画像の数に対する、所定の線状構造の器官の断面形状を有する所望の断面画像の数の比率は高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る断面画像生成装置の電気的な概略ブロック図である。
【図２】断面画像生成装置の動作を示すフローチャート図である。
【図３】ステップＳ１で取得する３次元の医用画像の脊髄の模式図の一例を示す図である。
【図４】第１検出部が検出した図３に示す脊髄の断面形状の位置を示している。
【図５】図４に示した脊髄上に生成された第１曲線を表した図である。
【図６】３次元の医用画像から生成される複数の第２断面画像となる平面の方向を示す図である。
【図７】第１曲線が直線となるように生成された３次元の生成画像、及び、第２断面画像の位置を示す図である。
【図８】第２検出部が検出した脊髄の断面形状の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る断面画像生成装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る断面画像生成装置１０の電気的な概略ブロック図である。断面画像生成装置１０は、入力部１２、制御部（ＣＰＵ等の情報処理装置）１４、出力部１６、及びメモリ（記録媒体）１８を備える。メモリ１８には、本実施の形態の断面画像生成装置１０として機能させるためのプログラムが格納されている。入力部１２は、外部からの信号を受ける。入力部１２は、画像取得部２０を備える。画像取得部２０は、脊髄を含む３次元の医用画像（３次元医用画像）を取得する。画像取得部２０は、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像、ＲＩ画像、ＰＥＴ画像、及びＸ線画像等の医用画像のみならず、後述する３次元の生成画像（３次元生成画像）又は人工的に作成された３次元画像等、２次元又は３次元の医用画像等を取得してよい。
【００２１】
制御部１４は、断面画像取得部２２、第１検出部２４、曲線生成部２６、断面画像生成部２８、第２検出部３０、及び画像生成部３２を備える。
【００２２】
断面画像取得部２２は、画像取得部２０が取得した脊髄を含む３次元の医用画像から、所定の方向に直交する断面（例えば、アキシャル断面）である第１断面画像を複数生成して取得する。断面画像取得部２２は、取得した複数の第１断面画像をメモリ１８に記録する。なお、画像取得部２０が、脊髄を含む３次元の医用画像のアキシャル断面である複数の第１断面画像を直接取得した場合は、断面画像取得部２２は、そのまま、複数の第１断面画像を取得して、メモリ１８に記録する。
【００２３】
第１検出部２４は、断面画像取得部２２が取得した複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、脊髄の断面形状を検出する。第１検出部２４は、脊髄の所定の断面形状と完全一致又は所定値以上で一致する位置を検出する。したがって、第１断面形状に含まれる脊髄の断面が所定の断面形状と完全一致していなくても、予め定められる範囲で類似していれば検出される。本実施の形態では、アキシャル平面と直交している脊髄の断面形状を所定の断面形状とする。
【００２４】
第１検出部２４により脊髄の断面形状の第１断面画像における位置が、第１断面画像毎に検出されるが、第１断面画像によっては、脊髄の断面形状の位置が検出されない場合もある。第１検出部２４は、検出した脊髄の断面形状の位置をメモリ１８に記録する。第１検出部２４は、テンプレートマッチング手法や、画定手法によって脊髄の断面形状を検出してもよいし、統合学習機械を作る手法であるＡｄａｂｏｏｓｔに基づいたラーニング手法によって脊髄の断面形状を検出してもよい。
【００２５】
曲線生成部２６は、直近に検出された複数の脊髄の断面形状の位置を補間することで、複数の脊髄の断面形状の位置を近似した曲線を生成する。曲線生成部２６は、スプライン補間又は最小二乗法補間等によって、曲線を生成する。曲線生成部２６は生成した曲線をメモリ１８に記録する。
【００２６】
断面画像生成部２８は、前記３次元の医用画像又は後述する３次元の生成画像から、前記曲線に直交する複数の断面画像を生成して、メモリ１８に記録する。つまり、断面画像生成部２８は、曲線生成部２６が生成した曲線に沿って、所定の間隔毎に前記曲線に直交する断面画像を３次元の医用画像又は３次元の生成画像から生成する。
【００２７】
第２検出部３０は、断面画像生成部２８が生成した複数の断面画像に含まれる、脊髄の断面形状を検出する。第２検出部３０は、脊髄の所定の断面形状と完全一致又は所定値以上で一致する位置を検出する。したがって、断面形状に含まれる脊髄の断面が所定の断面形状と完全一致していなくても、予め定められる範囲で類似していれば検出される。本実施の形態では、断面画像と直交している脊髄の断面形状を所定の断面形状とする。第２検出部３０は、テンプレートマッチング手法や、画定手法によって脊髄の断面形状を検出してもよいし、統合学習機械を作る手法であるＡｄａｂｏｏｓｔに基づいたラーニング手法によって脊髄の断面形状を検出してもよい。第２検出部３０は、検出した脊髄の断面形状の位置をメモリ１８に記録する。
【００２８】
画像生成部３２は、直近に断面画像生成部２８が生成した複数の断面画像を補間して、曲線生成部２６が生成した曲線が直線となるように３次元の生成画像を生成して、メモリ１８に記録する。つまり、画像生成部３２は、それぞれの断面画像と生成された曲線との交点が直線となるように、それぞれの断面画像を前記所定の間隔で重ね、各断面画像を補間することで３次元の生成画像を生成する。
【００２９】
出力部１６は、断面画像生成部２８が生成した、曲線に直交する複数の断面画像、及び第２検出部が検出した複数の断面画像のそれぞれにおける脊髄の断面形状の位置を外部に出力する。なお、出力部１６は、断面画像生成部２８が生成した、曲線に直交する複数の断面画像及び断面形状の位置のいずれか一方のみを出力してもよい。
【００３０】
次に、断面画像生成装置１０の動作を図２のフローチャートにしたがって説明する。
【００３１】
画像取得部２０は、脊髄を含む３次元の医用画像を取得する（ステップＳ１）。図３は、ステップＳ１で取得する３次元の医用画像の脊髄４０の模式図の一例を示す。図３を見ると、脊髄４０が曲がっていることがわかる。なお、本実施の形態では、便宜上、３次元の画像を２次元で表す。また、図３は、アキシャル断面と垂直する断面、つまり、体軸方向に平行する人体の断面を示している。
【００３２】
次いで、断面画像取得部２２は、該取得された３次元の医用画像から、体軸方向に直交するアキシャル断面である複数の第１画像を生成して取得する（ステップＳ２）。なお、画像取得部２０が脊髄を含む３次元の医用画像のアキシャル断面である複数の第１断面画像を取得した場合は、断面画像取得部２２は、画像取得部２０が取得した複数の第１断面画像を取得する。
【００３３】
次いで、第１検出部２４は、複数の第１断面画像にそれぞれ含まれる脊髄４０の断面形状を検出する（ステップＳ３）。なお、第１検出部２４は、アキシャル断面と直交している脊髄４０の断面形状を検出するものとしているが、要は、脊髄４０の所定の断面形状を検出すればよい。
【００３４】
図４は、第１検出部２４が検出した図３に示す脊髄４０の断面形状の位置を示している。図４で示す太線は、脊髄４０を表しており、横線はステップ２で取得したアキシャル断面である第１断面画像３６の位置を示しており、第１検出部２４が検出した脊髄４０の断面形状の位置４２を丸で示している。図４を見ると、第１断面画像３６の中には、アキシャル平面と直交していない脊髄４０（部分４４）もあるので、脊髄４０の断面形状が検出されていない第１断面画像３６もある。
【００３５】
次いで、曲線生成部２６は、検出された複数の断面形状の位置を補間することで、検出された複数の断面形状の位置を近似した曲線である第１曲線４６を生成する（ステップＳ４）。図５は、図４に示した脊髄４０上に、生成された第１曲線４６を表した図である。
【００３６】
次いで、断面画像生成部２８は、ステップＳ１で取得した３次元の医用画像から第１曲線４６に直交する複数の第２断面画像を生成する（ステップＳ５）。断面画像生成部２８は、前記３次元の医用画像から、第１曲線４６に沿って所定の間隔毎に第１曲線４６に直交する第２断面画像を生成する。図６は、３次元の医用画像から生成される複数の第２断面画像となる平面の方向及び位置を示す。第１曲線に対して直交に延びている複数の線４８が、第２断面画像となる平面の方向及び位置を示す。
【００３７】
ここで、生成された第２断面画像３８を、第１曲線４６が直線４６Ｓとなるように、重ねていくと、つまり、第２断面画像３８と第１曲線４６との交点が直線４６Ｓとなるように、それぞれの第２断面画像３８を前記所定の間隔で重ねていくと図７のようになる。断面画像の切断面に略直交している脊髄４０は、第２断面画像３８の方が第１断面画像３６よりも多いので、第２断面画像３８の方が所望する脊髄４０の断面形状を多く得ることができる。なお、図７の横線は、第２断面画像３８の位置を示し、各第２断面画像３８の間には、画像は存在しないが、便宜上、第１曲線４６を直線４６Ｓにしたときの脊髄４０の形を太線で表している。
【００３８】
次いで、第２検出部３０は、複数の第２断面画像３８にそれぞれ含まれる脊髄４０の断面形状を検出する（ステップＳ６）。図８は、第２検出部３０が検出した脊髄４０の断面形状の位置５０を示す図であり、検出した断面形状の位置５０を丸で示している。図５と図８を比較するとわかるように、第１断面画像３６の脊髄４０に比べ、第２断面画像３８の脊髄４０の方が、断面画像の切断面に略直交しているので、脊髄の断面形状を多く検出することができ、脊髄の断面形状の検出精度を向上させることができる。
【００３９】
次いで、制御部１４は、断面画像の生成を終了するか否かを判断する（ステップＳ７）。この判断は、第２検出部３０が、脊髄４０を含む複数の第２断面画像３８の数に対する、検出された脊髄４０の数の割合が所定の割合以上、又は、検出された脊髄４０の数（位置５０の数）が所定数以上の場合は、断面画像の生成を終了すると判断してもよい。また、ユーザの図示しない指示入力部の操作に応じて断面画像の生成を終了するか否かを判断してもよく、ステップＳ８〜ステップＳ１１の動作を、予め定められた回数分だけ繰り返したか否かにより判断してもよい。
【００４０】
ステップＳ７で、断面画像の生成を終了しないと判断すると、画像生成部３２は、ステップＳ５で直近に生成された複数の第２断面画像３８を補間して、第１曲線４６が直線となるように３次元の生成画像を生成する（ステップＳ８）。つまり、画像生成部３２は、それぞれの第２断面画像３８と生成された曲線との交点が直線となるように、それぞれの第２断面画像３８を前記所定の間隔で重ね、各第２断面画像３８間を補間することで３次元の生成画像を生成する。生成される３次元の生成画像の脊髄は、図７に示すような画像となる。なお、補足的に説明すると、次回のステップＳ８の補間に供される断面画像は、後述する直近のステップＳ１０で生成された断面画像である。なお、画像生成部３２は、複数の第２断面画像３８の脊髄領域の画像から、脊髄の３次元の生成画像を生成してもよい。
【００４１】
また、第２断面画像３８を補間することで３次元の生成画像を生成するようにしたが、ステップＳ５で第２断面画像３８を生成する前記所定の間隔を短くすれば、第２断面画像３８間を補間しなくても、生成された第２断面画像３８を第１曲線４６が直線となるように重ねていけば３次元の生成画像を得ることができる。
【００４２】
次いで、曲線生成部２６は、複数の第２断面画像３８を、第１曲線４６が直線４６Ｓとなるように重ねた場合における、ステップＳ６で第２検出部３０が直近に検出した複数の第２断面画像３８のそれぞれに含まれる断面形状の位置を補間することで、検出された複数の断面形状の位置を近似した曲線で第２曲線を生成する（ステップＳ９）。つまり、図８に示す、第２検出部３０が検出した脊髄の断面形状の位置を補間して第２曲線を生成する。
【００４３】
次いで、断面画像生成部２８は、ステップＳ８で直近に生成した３次元の生成画像から、第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成する（ステップＳ１０）。つまり、断面画像生成部２８は、３次元の生成画像から、第２曲線に沿って所定の間隔毎に第２曲線に直交する第３断面画像を生成する。
【００４４】
次いで、第２検出部３０は、複数の第３断面画像にそれぞれ含まれる脊髄の断面形状を検出して（ステップＳ１１）、ステップＳ７に戻る。このステップＳ７〜ステップＳ１１を繰り返すことで、脊髄を含む複数の断面画像の数に対する、所望する脊髄の断面形状を有する断面画像の数の割合は大きくなる。つまり、ステップＳ７〜ステップＳ１１を繰り返すことで、脊髄を含む複数の断面画像の数に対する検出される脊髄の数の割合が高くなる。
【００４５】
ステップＳ７で、断面画像の生成を終了すると判断されると、出力部１６は、直近に生成した断面画像及び検出した断面形状の位置を外部に出力する。なお、出力部１６は、断面画像のうち、検出された断面形状の位置から所定の範囲内にある画像を抽出して出力してもよい。また、既に生成された直近でない断面画像及び検出した断面形状の位置を外部に出力してもよいし、３次元の生成画像を出力してもよい。さらに、断面画像及び検出した断面形状の位置のいずれか一方を出力してもよい。出力部１６は、例えば、図示しない表示装置に断面画像を出力してもよい。これにより表示装置は、断面画像を表示することができる。
【００４６】
ステップＳ８〜ステップＳ１１の動作は、ステップＳ４〜ステップＳ６の動作によって、十分に脊髄の断面形状が検出されない場合に、ステップＳ４〜ステップＳ６と同様の動作を行って、補正しても曲がっている脊髄を真っ直ぐに伸ばして、脊髄の断面形状を検出するというものである。
【００４７】
なお、上記実施の形態は、次のように変形してもよい。
【００４８】
（１）図２のステップＳ８では、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線になるようにステップＳ１で取得した３次元の医用画像自体を補正して、３次元の生成画像を生成してもよい。つまり、図５に示す３次元の医用画像自体を補正して、図７に示すような３次元の生成画像を生成してもよい。なお、補足的に説明すると、次回のステップＳ８では、前回生成した３次元の生成画像を補正して、３次元の生成画像を新たに生成する。また、画像生成部３２は、第１曲線４６及び第１曲線４６に所定の距離で平行する曲線のＣＰＲ（curved planar reformation）画像（曲断面画像）を複数生成することで、第１曲線を直線に補正した３次元の生成画像を生成してもよい。
【００４９】
（２）また、ステップＳ４で第１曲線４６を生成すると、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線４６ＳになるようにステップＳ１で取得した３次元の医用画像を補正して、３次元の生成画像を生成してから、ステップＳ５に進んでもよい。この場合、ステップＳ５では、前記直線４６Ｓに直交する複数の第２断面画像３８を、３次元の医用画像を補正して得られた前記３次元の生成画像から生成してもよい。つまり、図７に示す３次元の生成画像から前記直線４６Ｓに沿って、所定間隔毎に該直線に直交する第２断面画像３８を生成する。この場合、ステップＳ８の動作は不要となる。また、３次元の生成画像の生成は、第１曲線４６及び第１曲線４６に平行する曲線のＣＰＲ画像を複数生成することで、第１曲線を直線に補正した３次元の生成画像を生成してもよい。
【００５０】
なお、補足的に説明すると、ステップＳ９で第２曲線を生成すると、画像生成部３２は、第１曲線４６が直線となるように補正された前記３次元の生成画像から、第２曲線が直線となるように補正した３次元の医用画像を生成して、ステップＳ１０に進む。この場合、ステップＳ１０では、前記直線に直交する複数の第３断面画像を、直近の補正により得られた３次元の生成画像から生成してもよい。
【００５１】
（３）上記実施の形態では、所定の線状構造の器官として脊髄を例にして説明したが、脊椎、大動脈、大静脈、気管等であってもよい。また、実施の形態では、脊髄を例にしたので、第１断面画像３６は、アキシャル断面としたが、所定の線状構造の器官に応じて、断面の方向は変わってくる。つまり、解剖学的にある程度方向が決まっている所定の線状構造の器官において、ある程度決まっている方向と直交する方向を第１断面画像３６の断面とする。
【００５２】
（４）上記実施の形態においては、出力部１６は、断面画像の生成を終了する場合のみ、断面画像等を出力するようにしたが、断面画像生成部２８が断面画像を生成する毎に、または、ユーザの指示があった場合に、随時断面画像等を出力するようにしてもよい。例えば、ステップＳ５又はステップＳ６の動作の直後、及び、ステップＳ１０又はステップＳ１１の動作の直後に断面画像等を出力してもよい。
【００５３】
（５）上記実施の形態では、ステップＳ６の動作を経ると、ステップＳ７に進み、断面画像の生成を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ１２に進むようにしたが、ステップＳ６の動作を経ると、そのままステップＳ１２に進んでもよい。
【００５４】
（６）上記変形例（１）〜（５）を矛盾しない範囲内で任意に組み合わせた態様であってもよい。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５６】
１０…断面画像生成装置 １２…入力部
１４…制御部 １６…出力部
１８…メモリ ２０…画像取得部
２２…断面画像取得部 ２４…第１検出部
２６…曲線生成部 ２８…断面画像生成部
３０…第２検出部 ３２…画像生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する断面画像取得部と、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部と、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部と、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成部と、
を備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記複数の第２断面画像を補間して、前記第１曲線が直線となるように３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記第１曲線が直線になるように前記３次元医用画像を補正して、３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記第１曲線及び前記第１曲線に平行する曲線の曲断面画像を複数生成することで、前記第１曲線が直線となる３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の断面画像生成装置であって、
前記複数の第２断面画像のそれぞれに含まれる、前記断面形状を検出する第２検出部をさらに備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の断面画像生成装置であって、
前記曲線生成部は、前記第２検出部が検出した複数の断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第２曲線をさらに生成し、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像の前記第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の断面画像生成装置であって、
前記第２検出部は、前記複数の第３断面画像に含まれる、前記断面形状を検出することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の断面画像生成装置であって、
前記所定の線状構造の器官は、脊髄、脊椎、大動脈、大静脈、及び気管のうち、いずれか１つであることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項９】
コンピュータが３次元医用画像に含まれる所定の線状構造の器官の断面画像を生成する断面画像生成方法であって、
前記３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像取得工程と、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出工程と、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成工程と、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する第２断面画像生成工程と、
を備えることを特徴とする断面画像生成方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
所定の線上構造を含む３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像生成手段、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線上構造の断面形状を検出する第１検出手段、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで第１曲線を生成する曲線生成手段、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
所定の線状構造の器官を含む３次元医用画像の所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する断面画像取得部と、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出部と、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成部と、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成部と、
を備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記複数の第２断面画像を補間して、前記第１曲線が直線となるように３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記第１曲線が直線になるように前記３次元医用画像を補正して、３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の断面画像生成装置であって、
前記第１曲線及び前記第１曲線に平行する曲線の曲断面画像を複数生成することで、前記第１曲線が直線となる３次元生成画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像から、前記直線に直交する前記複数の第２断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の断面画像生成装置であって、
前記複数の第２断面画像のそれぞれに含まれる、前記断面形状を検出する第２検出部をさらに備えることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の断面画像生成装置であって、
前記曲線生成部は、前記第２検出部が検出した複数の断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第２曲線をさらに生成し、
前記断面画像生成部は、前記３次元生成画像の前記第２曲線に直交する複数の第３断面画像を生成することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の断面画像生成装置であって、
前記第２検出部は、前記複数の第３断面画像に含まれる、前記断面形状を検出することを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の断面画像生成装置であって、
前記所定の線状構造の器官は、脊髄、脊椎、大動脈、大静脈、及び気管のうち、いずれか１つであることを特徴とする断面画像生成装置。
【請求項９】
コンピュータが３次元医用画像に含まれる所定の線状構造の器官の断面画像を生成する断面画像生成方法であって、
前記３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像取得工程と、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線状構造の器官の断面形状を検出する第１検出工程と、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで、近似曲線である第１曲線を生成する曲線生成工程と、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する第２断面画像生成工程と、
を備えることを特徴とする断面画像生成方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
所定の線上構造を含む３次元医用画像から、所定の方向に直交する複数の第１断面画像を取得する第１断面画像生成手段、
前記複数の第１断面画像のそれぞれに含まれる、前記所定の線上構造の断面形状を検出する第１検出手段、
検出された複数の前記断面形状の位置を補間することで第１曲線を生成する曲線生成手段、
前記３次元医用画像から前記第１曲線に直交する複数の第２断面画像を生成する断面画像生成手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１４２９６０（Ｐ２０１１−１４２９６０Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３０７（Ｐ２０１０−４３０７）
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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