画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置
【課題】４Ｄデータを適切に連続再生することができる画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の画像処理システムは、画像保管装置と再生制御装置とを備える。前記画像保管装置は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する。前記再生制御装置は、前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する。前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含む。
【解決手段】実施形態の画像処理システムは、画像保管装置と再生制御装置とを備える。前記画像保管装置は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する。前記再生制御装置は、前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する。前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置として、４次元の医用画像データを収集可能なものがある。４次元の医用画像データ（以下、４Ｄデータ）とは、経時的に収集された３次元の医用画像データ(以下、ボリュームデータ)群のことである。かかる４Ｄデータは、連続再生されることにより対象物の動きを描出する。例えば、血管内を流れる血液の動きや、心拍に伴う心臓の動き、呼吸に伴う肺の動きなどを描出する。
【０００３】
ここで、医用画像診断装置によって収集された４Ｄデータは、医用画像診断装置が備える計算機システムによって連続再生されたり、あるいは一旦画像保管装置に保管された後に他のワークステーションや端末装置によって連続再生されたりする。もっとも、例えば画像保管装置に保管された場合、どのボリュームデータが、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であるかを特定する術がない。このため、従来は、操作者が、あらゆるボリュームデータ群の中から、経時的に収集された一連のボリュームデータ群を手動で特定し、特定したボリュームデータ群を４Ｄデータとして設定することで、ワークステーションや端末装置における連続再生を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０２１２５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、４Ｄデータを適切に連続再生することができる画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断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】
実施形態の画像処理システムは、画像保管装置と再生制御装置とを備える。前記画像保管装置は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する。前記再生制御装置は、前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する。前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例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ＤＩＣＯＭデータ構造を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る立体表示モニタを説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る画質の変更を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置の構成例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る一連のボリュームデータ群を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの他の例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態の変形例に係るボリュームデータ群の連続再生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、添付図面を参照して、画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例を説明するための図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを備える。図１に示すように、各装置は、例えば病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像データ等を相互に送受信する。
【００１１】
ここで、第１の実施形態において、医用画像診断装置１１０は、自装置にて収集した４Ｄデータ（経時的に収集した一連のボリュームデータ群）をＤＩＣＯＭ規格に則って画像保管装置１２０に送信する際、この４Ｄデータの再生を制御する制御情報を、ＤＩＣＯＭ規格の付帯情報として各ボリュームデータに付帯させる。一方、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管された４Ｄデータを制御情報とともに取得し、この制御情報に従って一連のボリュームデータ群を連続再生する。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、制御情報の付帯は、ワークステーション１３０などによって事後的に行われてもよい。まず、各装置を簡単に説明する。
【００１２】
医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群などである。
【００１３】
また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、４Ｄデータを収集し、収集した４Ｄデータを、ＤＩＣＯＭ規格に則ったデータ構造（以下、ＤＩＣＯＭデータ構造）で画像保管装置１２０に送信する。なお、第１の実施形態において、ＤＩＣＯＭデータ構造とは、医用画像データ自体に付帯情報が付帯された構造のことである。
【００１４】
図２は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造を説明するための図である。図２に示すように、付帯情報は、データ要素の集合体であり、各データ要素は、タグ、データ型（Value Representation）、データ長、及びデータを含む。
【００１５】
タグは、以下に例示するように、グループ番号とデータ要素番号との組合せである。グループ番号はデータ要素の種類を識別し、データ要素番号は、同一グループ内でデータ要素を識別する。また、データ型は、データ要素のデータ型を識別し、データ長は、データの長さを示し、データは、タグに対応するデータそのものである。なお、以下に例示するタグは、ＤＩＣＯＭ規格に定められた標準タグであるが、ＤＩＣＯＭ規格においては、標準タグ以外に、製造業者独自のプライベートタグを使用することができる。
（０００８，００２０） 検査日付
（０００８，００３０） 検査時刻
（０００８，００６０） モダリティＩＤ
（００１０，００１０） 患者
（００１０，００２０） 患者ＩＤ
（００２８，００１０） 画素の行数
（００２８，００１１） 画素の列数
【００１６】
画像保管装置１２０は、医用画像データを保管するデータベースである。第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０から送信されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを記憶部に格納し、これを保管する。
【００１７】
ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管された医用画像データを画像保管装置１２０から取得し、取得した医用画像データを表示部に表示する画像処理装置（再生制御装置ともいう）である。第１の実施形態に係るワークステーション１３０及び端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを取得し、各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ながら、ボリュームデータ群を連続再生する。この結果、観察者である医師や検査技師は、対象物の動きを観察することができる。
【００１８】
なお、例えばワークステーション１３０は、医用画像データに対して高度な画像処理を行う装置として位置付けられる場合がある。また、例えば端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話などであり、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置としての位置付けられる場合がある。
【００１９】
また、実施形態は図１に示した構成例に限られるものではない。例えば、大容量の医用画像データを保管することが可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に示す画像保管装置１２０とワークステーション１３０とが統合される場合であってもよい。すなわち、第１の実施形態は、ワークステーション１３０にＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを記憶させる場合であってもよい。
【００２０】
（４Ｄデータの再生制御）
さて、続いて、制御情報の付帯について説明する前に、まず、第１の実施形態において想定する４Ｄデータの再生制御について説明する。
【００２１】
第１の実施形態に係るワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体視可能に画像を表示する立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する。具体的には、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、４Ｄデータに含まれる各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、各ボリュームデータから、立体表示モニタに表示するための視差画像群を生成する。そして、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、各ボリュームデータから生成された視差画像群を時系列に並べ、連続して立体表示モニタに表示する。
【００２２】
まず、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタを説明する。立体表示モニタは、視差画像群を表示することで立体視可能に画像を表示するモニタである。具体的には、第１の実施形態に係る立体表示モニタは、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、観察者が裸眼にて立体視することができるように、画像を表示する。第１の実施形態に係る立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、また、観察者の視点移動に合わせて観察される画像も変化する運動視差による立体視も可能とする。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、シャッター方式の立体表示モニタや偏光方式の立体表示モニタなどでもよい。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る立体表示モニタを説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネルなどの平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、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が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面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る場合であっても良い。
【００２４】
表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、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したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００２５】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、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。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００２６】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０において行われるボリュームレンダリング処理を説明する。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、レンダリング条件に従って各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い、各ボリュームデータから視差画像群を生成する。なお、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、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。また、レンダリング条件は、操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合などが考えられる。
【００２７】
図４は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０が、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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（視線方向間の角度）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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００２８】
或いは、ワークステーション１３０や端末装置１４０が、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００２９】
なお、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００３０】
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、例えばワークステーション１３０や端末装置１４０により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタに表示される。
【００３１】
なお、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００３２】
続いて、ワークステーション１３０や端末装置１４０において行われる再生制御を説明する。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各ボリュームデータから生成された視差画像群を時系列に並べ、連続して立体表示モニタに表示する。
【００３３】
具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って一連のボリュームデータ群を特定するとともに、連続再生の基準として用いられるボリュームデータ（以下、基準ボリュームデータ）を特定し、特定した基準ボリュームデータと各ボリュームデータとを重畳しながら、一連のボリュームデータ群を連続再生する。ここで、第１の実施形態において、一連のボリュームデータ群は、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータである。また、基準ボリュームデータは、血管の描出度合いが最も高いボリュームデータであり、例えば、一連のボリュームデータ群のうち、画素の輝度の合計値が最大となるボリュームデータである。
【００３４】
例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、まず、制御情報に従って、一連のボリュームデータ群及び基準ボリュームデータを特定する。次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した基準ボリュームデータから視差画像群を生成する。この視差画像群は、他のボリュームデータから生成される視差画像群と重畳される基準の視差画像群（以下、基準視差画像群）となるので、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、この基準視差画像群の画質を変更する。
【００３５】
図５は、第１の実施形態に係る画質の変更を説明するための図である。図５に示すように、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。図５の（Ａ）は、変更前の基準視差画像群であり、（Ｂ）は、変更後の基準視差画像群である。なお、図５においては、説明の便宜上、１視差画像を例示する。また、第１の実施形態においては、基準視差画像群の画質を変更する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、基準視差画像群と重畳される他の視差画像群の画質を変更してもよい。
【００３６】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、一連のボリュームデータ群に含まれる他のボリュームデータからも視差画像群を生成し、基準視差画像群と、他のボリュームデータから生成された各視差画像群とを重畳しながら、連続再生する。図６は、第１の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。図６に示すように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、レイヤ１には、画質を変更した基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、各視差画像群を時系列順に次々と表示する。レイヤ１とレイヤ２とは重畳されるので、図６に示すように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、血管の描出度合いが最も高い画像（図６においては２２フレーム目）上に、ある時相の画像（図６においては６フレーム目を例示）が重畳された重畳画像を表示することになる。なお、図６においては、説明の便宜上、１視差画像を例示する。
【００３７】
このように４Ｄデータを再生制御することで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、常に血管の全体像を立体的に描出した画像を表示させつつ、造影剤が流れる様子を操作者に表示することができる。
【００３８】
（ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの生成）
さて、これまで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０による４Ｄデータの再生制御を説明してきた。上述したように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って一連のボリュームデータ群を特定するとともに、基準ボリュームデータを特定する。このような制御情報は、第１の実施形態において、医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される。以下、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０を詳細に説明する。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０の構成例を示す図である。第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、図７に示すように、架台部１１０ａと、計算機システム部１１０ｂとを備える。架台部１１０ａ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１１０がＸ線ＣＴ装置の場合、架台部１１０ａは、Ｘ線管、検出器、回転アーム、寝台などを有する。一方、計算機システム部１１０ｂは、入力部１１１と、表示部１１２と、通信部１１３と、記憶部１１４と、制御部１１５とを有する。
【００４０】
入力部１１１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、医用画像診断装置１１０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１１１は、撮影計画の入力や、撮影指示の入力などを受け付ける。
【００４１】
表示部１１２は、液晶パネルなどであり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１１２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。通信部１１３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などであり、他の装置との間で通信を行う。
【００４２】
記憶部１１４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１１４は、撮影によって収集された撮影データを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１１４は、撮影データから生成された４Ｄデータや、４Ｄデータから生成されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータなどを記憶する。
【００４３】
制御部１１５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１１０の全体制御を行う。
【００４４】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１１５は、表示部１１２に対するＧＵＩの表示を制御する。また、例えば、制御部１１５は、架台部１１０ａが有する各部を制御することで行われる撮影や、画像保管装置１２０との間で通信部１１３を介して行われる４Ｄデータの送受信を制御する。また、例えば、制御部１１５は、各種データの記憶部１１４からの読み込みや、記憶部１１４への格納を制御する。
【００４５】
図８は、第１の実施形態に係る制御部１１５の構成例を示す図である。図８に示すように、第１の実施形態に係る制御部１１５は、撮影データ収集部１１５ａと、４Ｄデータ生成部１１５ｂと、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃとを備える。
【００４６】
撮影データ収集部１１５ａは、予め設定された撮影条件に従って架台部１１０ａの各部を制御することにより撮影を行い、経時的に一連の撮影データ群を収集する。また、撮影データ収集部１１５ａは、撮影により収集した一連の撮影データ群を記憶部１１４に格納する。例えば、医用画像診断装置１１０がＸ線ＣＴ装置の場合、撮影データ収集部１１５ａは、予め設定された撮影条件に従って、Ｘ線管、検出器、回転アーム等を制御することにより、一連の投影データ群を収集し、収集した投影データ群を記憶部１１４に格納する。
【００４７】
４Ｄデータ生成部１１５ｂは、記憶部１１４から一連の撮影データ群を読み出し、読み出した各撮影データに対して再構成処理を行うことで、経時的に収集された一連のボリュームデータ群を生成する。なお、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、撮影データ収集部１１５ａによって収集された撮影データ自体（例えば、投影データ自体、ＭＲ信号自体）をボリュームデータとしてもよい。また、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、生成した一連のボリュームデータ群を記憶部１１４に格納する。
【００４８】
図９は、第１の実施形態に係る一連のボリュームデータ群を説明するための図である。図９に示すように、例えば、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、２２時相分のボリュームデータ群を生成する。なお、図９において、例えば『vol_t1』とは、『時相１』のボリュームデータであることを示す。
【００４９】
保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、記憶部１１４から一連のボリュームデータ群を読み出し、読み出した一連のボリュームデータ群から保管用の４Ｄデータを生成する。具体的には、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、読み出したボリュームデータ群を加工し、各ボリュームデータにＤＩＣＯＭ規格の付帯情報を付帯させることで、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを生成する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータに付帯させる付帯情報に、４Ｄデータの再生を制御する制御情報を記述する。
【００５０】
図１０は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。なお、図１０は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００５１】
図１０に示すように、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータは、付帯情報と医用画像データとの組合せの一群である。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１０に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０１』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０１_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１０に示すように、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１０において『時相２２』）については、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１０において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００５２】
ここで、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよいし、あるいは、各ボリュームデータから画素値の合計値を算出し、画素値の合計値が最大となるボリュームデータを、基準ボリュームデータとして選択してもよい。そして、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、生成したＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを、通信部１１３を介して画像保管装置１３０に送る。
【００５３】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０１』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００５４】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『基準ボリュームデータ』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、上述したように、基準ボリュームデータから基準視差画像群を生成し、再生制御の際には、この基準視差画像群に、他のボリュームデータから生成された各視差画像群が重畳されるように制御する。
【００５５】
また、図１１は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの他の例を説明するための図である。なお、図１１は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００５６】
保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１１に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０２』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０２_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１１に示すように、付帯情報のプライベートタグに、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１１において『時相１６』）については、基準ボリュームデータであることを示す識別情報（図１１において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００５７】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０２』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００５８】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『基準ボリュームデータ』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、この基準ボリュームデータよりも時系列的に前に位置付けられる各ボリュームデータについては、例えば赤色で表示するように再生を制御する。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準ボリュームデータよりも時系列的に後に位置づけられる各ボリュームデータについては、例えば基準ボリュームデータとの差分を計算し、差分部分については青色で表示し、その他の部分については赤色で表示するように、再生を制御する。例えば、このように４Ｄデータを再生制御することで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈（赤色で表示）と静脈（青色で表示）とを容易に区別することできる画像を、操作者に表示することができる。
【００５９】
（第１の実施形態の効果）
上述してきたように、第１の実施形態によれば、４Ｄデータの再生を制御する制御情報が一連のボリュームデータ群に付帯される。具体的には、第１の実施形態によれば、付帯情報のプライベートタグに、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であることを識別する識別情報が記述され、この結果、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、このプライベートタグに従って一連のボリュームデータ群を特定し、特定した一連のボリュームデータ群を連続再生することができる。また、第１の実施形態によれば、付帯情報のプライベートタグに、連続再生の基準となる基準ボリュームデータを識別する識別情報が記述され、この結果、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、このプライベートタグに従って基準ボリュームデータを特定し、この基準ボリュームデータを基準とした連続再生を行うことができる。このようなことから、第１の実施形態によれば、４Ｄデータを適切に連続再生することができる。
【００６０】
なお、第１の実施形態において、プライベートタグに記述されると説明した情報のうち、標準タグに記述される情報によって代替できる場合には、標準タグに記述された情報を用いてもよい。例えば、プライベートタグに記述する時相の識別情報の替わりに、標準タグの時刻情報を流用することができる場合には、標準タグの時刻情報を用いてもよい。結局、標準タグであるとプライベートタグであるとに関係なく、付帯情報が、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むものであればよい。
【００６１】
また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、４Ｄデータを、通常のモニタに、ボリュームレンダリング処理が施された２次元画像として表示してもよい。
【００６２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態においては、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータ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い。そこで、第２の実施形態は、心拍に伴う心臓の動きや呼吸に伴う肺の動きなどが描出される４Ｄデータを例に挙げて説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態において説明する４Ｄデータは一例に過ぎない。
【００６３】
まず、第２の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０において行われる再生制御を説明する。第２の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、まず、制御情報に従って、一連のボリュームデータ群及び基準ボリュームデータを特定する。ここで、第２の実施形態に係る基準ボリュームデータには、連続再生を開始する基準ボリュームデータと、連続再生を終了する基準ボリュームデータとがある。
【００６４】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始し、連続再生を終了する基準ボリュームデータで連続再生を終了し、再び、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始することで、連続再生を繰り返すように再生を制御する。
【００６５】
例えば、４Ｄデータに描出される対象物が心臓である場合、例えば１心拍分のボリュームデータ群が繰り返し連続再生される。また、例えば、４Ｄデータに描出される対象物が肺である場合、例えば１呼吸分のボリュームデータ群が繰り返し連続再生される。
【００６６】
図１２は、第２の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。なお、図１２は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００６７】
図１２に示すように、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータは、付帯情報と医用画像データとの組合せの一群である。第２の実施形態に係る保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０３』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０３_ｔ１』）を記述する。
【００６８】
また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、連続再生を開始する基準ボリュームデータ（図１２において『時相１』）については、連続再生を開始する基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１２において『開始（基準ボリュームデータ）』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、連続再生を終了する基準ボリュームデータ（図１２において『時相３０』）については、連続再生を終了する基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１２において『終了（基準ボリュームデータ）』）を記述する。
【００６９】
ここで、４Ｄデータに描出される対象物が心臓である場合、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、１心拍分のボリュームデータ群のうち、例えばＱＲＳ波のＲ波に相当するボリュームデータをＥＣＧ（Electrocardiogram）に基づいて特定し、連続再生を開始する基準ボリュームデータとして、このボリュームデータのプライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、この『開始（基準ボリュームデータ）』の基準ボリュームデータよりも時間軸上後で収集されたボリュームデータであって同じくＲ波に相当するボリュームデータを特定し、連続再生を終了する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『終了（基準ボリュームデータ）』を記述する。
【００７０】
また、４Ｄデータに描出される対象物が肺である場合、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、１呼吸分のボリュームデータ群のうち、例えば最大吸気に相当するボリュームデータを既存の画像解析処理により特定し、連続再生を開始する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、一連のボリュームデータ群のうち、例えば最大呼気に相当するボリュームデータを既存の画像解析処理により特定し、連続再生を終了する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『終了（基準ボリュームデータ）』を記述する。
【００７１】
なお、上述した例は一例に過ぎない。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃが、どのボリュームデータを『開始（基準ボリュームデータ）』とし、どのボリュームデータを『終了（基準ボリュームデータ）』とするかは、運用の形態に応じて任意に変更することが可能である。また、『開始（基準ボリュームデータ）』や『終了（基準ボリュームデータ）』に相当するボリュームデータを特定する手法も、運用の形態に応じて任意に変更することが可能である。
【００７２】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０３』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００７３】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』及び『終了（基準ボリュームデータ）』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、上述したように、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始し、連続再生を終了する基準ボリュームデータで連続再生を終了し、再び、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始することで、連続再生を繰り返すように再生を制御する。
【００７４】
（第３の実施形態）
さて、第１の実施形態においては、血管の描出度合いが最も高い１つのボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択する例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。複数のボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択し、各ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を重畳表示に用いてもよい。以下、複数の基準ボリュームデータから生成された合成画像を重畳表示に用いる例を説明する。
【００７５】
第１の実施形態において、一連のボリュームデータ群は、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータであった。ここで、血管の描出度合いが最も高い画像（第１の実施形態において、画素値の合計値が最大となるボリュームデータ）が血管全体の構造を描出しているとは限らない。すなわち、心臓から拍出された血液は、通常、動脈→毛細血管網→静脈の順に流れるので、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とは、異なる画像になると考えられる。
【００７６】
例えば、図６に示す例の場合、動脈の描出度合いが最も高い画像は１６フレーム目であり、静脈の描出度合いが最も高い画像は２２フレーム目である。そこで、第３の実施形態においては、動脈の描出度合いが最も高い画像と静脈の描出度合いが最も高い画像との合成画像を重畳表示に用いることとする。
【００７７】
すなわち、第３の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータの再生にあたり、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とを基準ボリュームデータとして特定し、特定した各基準ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を生成する。この合成画像は、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とが足し合わされたものとなるので、撮影領域内における血管全体の構造を描出するものとなる。
【００７８】
図１３は、第３の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。例えば、第３の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って、一連のボリュームデータ群、及び、２つの基準ボリュームデータを特定する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１３に示すように、２つの基準ボリュームデータとして、１６フレーム目のボリュームデータと２２フレーム目のボリュームデータとを特定する。
【００７９】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した各基準ボリュームデータから各視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。なお、画質の変更は、合成画像を生成する前に行ってもよい。
【００８０】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１３に示すように、レイヤ１には、基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、他のボリュームデータから生成された視差画像群を時系列順に次々と表示する。このように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈及び静脈の双方が描出された画像上で、ある時相の画像を時系列順に次々と重畳しながら連続再生することができる。
【００８１】
このような再生制御は、第１の実施形態と同様、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って行われる。また、このような制御情報は、第１の実施形態と同様、医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される。
【００８２】
図１４は、第３の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。第３の実施形態に係る保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１４に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０４』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１４において『４Ｄ０４_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１４に示すように、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１４において『時相１６』及び『時相２２』）については、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１４において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００８３】
ここで、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよい。この場合、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、例えば、一連のボリュームデータ群を表示部１１２にサムネイル（thumbnail）表示し、操作者からの選択を受け付ければよい。
【００８４】
また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、動脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（造影開始からの経過時間、例えば、ｘ秒後）と、静脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（例えば、ｙ秒後）とを予め記憶し、これらの時間に収集されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。なお、これらの時間は、例えば、経験値や実験値に基づいて決定された時間が操作者によって入力されればよい。
【００８５】
また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、画像解析によって基準ボリュームデータを選択してもよい。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータを画像解析することで、血液の流れが動脈から静脈へと切り替わるポイントとなる部位（例えば、脳梁）が描出され始めるフレームを特定する。そして、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、例えば、特定したフレームのひとつ前のフレームとして時系列上位置付けられるボリュームデータを、動脈の描出度合いが最も高い画像の基準ボリュームデータとして選択する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、第１の実施形態と同様、各ボリュームデータから画素値の合計値を算出し、算出した合計値が最大となるボリュームデータを、静脈の描出度合いが最も高い画像の基準ボリュームデータとして選択する。
【００８６】
さて、これまで第１の実施形態や第３の実施形態においては、被検体の頭部が描出されたボリュームデータ群を例に挙げて説明してきたが、実施形態はこれに限られるものではなく、他の部位にも同様に適用することができる。そこで、以下では、第３の実施形態の変形例として、被検体の腹部が描出されたボリュームデータ群を例に挙げて説明する。
【００８７】
図１５は、第３の実施形態の変形例に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。心臓から拍出された血液は、通常、動脈→毛細血管網→静脈の順に流れるが、動脈→毛細血管網→門脈→毛細血管網→静脈の順に流れる場合がある。なお、以下において、門脈とは、消化管を流れた血液が肝臓に注ぎ込む部分の血管の意味で用いる。
【００８８】
そこで、第３の実施形態の変形例に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータの再生にあたり、動脈の描出度合いが最も高い画像と、門脈の描出度合いが最も高い画像とを基準ボリュームデータとして特定し、特定した各基準ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を生成する。この合成画像は、動脈の描出度合いが最も高い画像と、門脈の描出度合いが最も高い画像とが足し合わされたものとなるので、撮影領域内における血管全体の構造を描出するものとなる。
【００８９】
例えば、第３の実施形態の変形例に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って、一連のボリュームデータ群、及び、２つの基準ボリュームデータを特定する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１５に示すように、一連のボリュームデータの中から２つの基準ボリュームデータを特定する。
【００９０】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した各基準ボリュームデータから各視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。なお、腹部の場合、呼吸動による影響を受けることが考えられるので、合成画像を生成する際には、位置合わせを行うことが望ましい。位置合わせは、公知の技術によって実現可能である。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、呼吸動の影響を受けにくい部位（例えば、骨）を比較の対象として２つの画像の相関度合いを算出することで、両画像の位置合わせを行えばよい。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。なお、画質の変更は、合成画像を生成する前に行ってもよい。
【００９１】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１５に示すように、レイヤ１には、基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、他のボリュームデータから生成された各視差画像群を時系列順に次々と表示する。このように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈及び門脈の双方が描出された画像上で、ある時相の画像を時系列順に次々と重畳しながら連続再生することができる。
【００９２】
なお、このような再生制御が４Ｄデータに付帯された制御情報に従って行われる点や、このような制御情報が医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される点は、上述した頭部の場合と同様である。すなわち、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよい。また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、動脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（造影開始からの経過時間、例えば、２０秒後）と、門脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（例えば、５０秒後）とを予め記憶し、これらの時間に収集されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。なお、これらの時間は、例えば、経験値や実験値に基づいて決定された時間が操作者によって入力されればよい。また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、画像解析によって基準ボリュームデータを選択してもよい。
【００９３】
なお、第３の実施形態及び第３の実施形態の変形例においては、複数の基準ボリュームデータが２つの例を説明したが、これに限られるものではなく、３つ以上でもよい。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、操作者によって選択された３つ以上のボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。この場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、３つ基準ボリュームデータそれぞれから視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する３つの視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。
【００９４】
また、第３の実施形態において、操作者から基準ボリュームデータの選択を受け付けてもよいと説明したが、これに限られるものではなく、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、基準ボリュームデータの選択を修正する意味で、操作者からの指示を受け付けてもよい。
【００９５】
例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、時間や画像解析に基づいて自動的に選択された基準ボリュームデータを一度表示部１１２に表示する。すると、例えば、操作者は、目視により基準ボリュームデータを確認し、承認する場合には『承認』ボタンを押下し、選択し直す場合には『再選択』ボタンを押下する。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、『再選択』ボタンが押下された場合には、再び、一連のボリュームデータ群を表示部１１２にサムネイル表示し、操作者からの選択を受け付ければよい。また、この場合、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、サムネイル表示上で、自動で選択された基準ボリュームデータを明示してもよい。あるいは、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、自動で選択された基準ボリュームデータと時系列上一定範囲内のボリュームデータのみをサムネイル表示してもよい。操作者は、自動的に選択された基準ボリュームデータを参考にすることができる。
【００９６】
なお、基準ボリュームデータの選択を修正する意味で、操作者からの指示を受け付けてもよい点は、他の実施形態においても同様である。
【００９７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータを、通常のモニタに、ボリュームレンダリング処理が施された２次元画像として表示してもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が４Ｄデータを連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ある医用画像診断装置１１０にて収集され、ＤＩＣＯＭ構造の４Ｄデータとして画像保管装置１２０に保管された４Ｄデータを、他の医用画像診断装置１１０が制御情報とともに取得し、この制御情報に従って連続再生してもよい。
【００９９】
また、上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０から４Ｄデータ及び制御情報を取得した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０の記憶部から直接４Ｄデータ及び制御情報を取得してもよい。
【０１００】
また、上述の実施形態においては、各ボリュームデータにＤＩＣＯＭ規格の付帯情報を付帯させることで、４Ｄデータに制御情報を付帯させる手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。ＤＩＣＯＭ規格以外の形式の場合も、同様に適用することができる。
【０１０１】
また、上述の実施形態においては、基準視差画像群の画質を変更して他の視差画像群と重畳する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、基準視差画像群の画質の変更に替えて、あるいは画質の変更に加えて、基準視差画像群や他の視差画像群に描出される対象物の表示態様を調整してもよい。
【０１０２】
例えば、第１の実施形態において、基準視差画像群は、血管の描出度合いが最も高い画像である。そこで、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色と、他の視差画像群に描出される血管の色とを操作者が識別し易いように、基準視差画像群や他の視差画像群に描出される血管の色を、互いに異なる色になるように調整してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色を『白』に調整する。この場合、血管の全体像は『白』に描出され、造影剤が流れる様子（すなわち、血液が流れる様子）は例えば『赤』で描出される。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、あたかもストローの中を血液が流れていくような動画像を操作者に提供することができる。
【０１０３】
また、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、血管の色の濃度を調整してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色の濃度を薄く調整し、他の視差画像群に描出される血管の色の濃度を濃く調整する。この場合、血管の全体像は薄く描出され、造影剤が流れる様子は濃く描出される。
【０１０４】
また、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群を画像解析することでワイヤーフレーム（wire frame）状の血管の全体像を生成し、このワイヤーフレーム状に描出された基準視差画像群に、他の視差画像群を重畳してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群のボリュームデータをＣＴ値の閾値処理などにより画像解析し、ボリュームデータから血管を抽出する。次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、抽出した血管の中心点を結ぶ線を「芯線」として更に抽出し、この「芯線」を血管の全体像として描出する。この場合、血管の全体像は「芯線」のみのワイヤーフレーム状に描出され、血液は、その周囲を流れるように描出される。
【０１０５】
なお、上述した表示態様の調整についても、４Ｄデータの付帯情報に記述することができる。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータに付帯情報を付帯させる場合に、４Ｄデータの再生を制御する制御情報のひとつとして、基準視差画像群や他の視差画像群における対象物の「色」や「色の濃度」の指定、あるいは、ワイヤーフレーム状で表示する指示などを記述してもよい。すると、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、付帯情報を参照して、これらの指定や指示に従って、４Ｄデータの再生を制御する。
【０１０６】
なお、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１０７】
また、上述の実施形態で説明した画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１０８】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像処理システム及び画像保管装置によれば、４Ｄデータを適切に連続再生することができる。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１１０ 医用画像診断装置
１１５ 制御部
１１５ａ 撮影データ収集部
１１５ｂ ４Ｄデータ生成部
１１５ｃ 保管用４Ｄデータ生成部
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１４０ 端末装置
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置として、４次元の医用画像データを収集可能なものがある。４次元の医用画像データ（以下、４Ｄデータ）とは、経時的に収集された３次元の医用画像データ(以下、ボリュームデータ)群のことである。かかる４Ｄデータは、連続再生されることにより対象物の動きを描出する。例えば、血管内を流れる血液の動きや、心拍に伴う心臓の動き、呼吸に伴う肺の動きなどを描出する。
【０００３】
ここで、医用画像診断装置によって収集された４Ｄデータは、医用画像診断装置が備える計算機システムによって連続再生されたり、あるいは一旦画像保管装置に保管された後に他のワークステーションや端末装置によって連続再生されたりする。もっとも、例えば画像保管装置に保管された場合、どのボリュームデータが、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であるかを特定する術がない。このため、従来は、操作者が、あらゆるボリュームデータ群の中から、経時的に収集された一連のボリュームデータ群を手動で特定し、特定したボリュームデータ群を４Ｄデータとして設定することで、ワークステーションや端末装置における連続再生を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０２１２５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、４Ｄデータを適切に連続再生することができる画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断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】
実施形態の画像処理システムは、画像保管装置と再生制御装置とを備える。前記画像保管装置は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する。前記再生制御装置は、前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する。前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例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ＤＩＣＯＭデータ構造を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る立体表示モニタを説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る画質の変更を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置の構成例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る一連のボリュームデータ群を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの他の例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態の変形例に係るボリュームデータ群の連続再生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、添付図面を参照して、画像処理システム、画像保管装置及び医用画像診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例を説明するための図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを備える。図１に示すように、各装置は、例えば病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像データ等を相互に送受信する。
【００１１】
ここで、第１の実施形態において、医用画像診断装置１１０は、自装置にて収集した４Ｄデータ（経時的に収集した一連のボリュームデータ群）をＤＩＣＯＭ規格に則って画像保管装置１２０に送信する際、この４Ｄデータの再生を制御する制御情報を、ＤＩＣＯＭ規格の付帯情報として各ボリュームデータに付帯させる。一方、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管された４Ｄデータを制御情報とともに取得し、この制御情報に従って一連のボリュームデータ群を連続再生する。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、制御情報の付帯は、ワークステーション１３０などによって事後的に行われてもよい。まず、各装置を簡単に説明する。
【００１２】
医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群などである。
【００１３】
また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、４Ｄデータを収集し、収集した４Ｄデータを、ＤＩＣＯＭ規格に則ったデータ構造（以下、ＤＩＣＯＭデータ構造）で画像保管装置１２０に送信する。なお、第１の実施形態において、ＤＩＣＯＭデータ構造とは、医用画像データ自体に付帯情報が付帯された構造のことである。
【００１４】
図２は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造を説明するための図である。図２に示すように、付帯情報は、データ要素の集合体であり、各データ要素は、タグ、データ型（Value Representation）、データ長、及びデータを含む。
【００１５】
タグは、以下に例示するように、グループ番号とデータ要素番号との組合せである。グループ番号はデータ要素の種類を識別し、データ要素番号は、同一グループ内でデータ要素を識別する。また、データ型は、データ要素のデータ型を識別し、データ長は、データの長さを示し、データは、タグに対応するデータそのものである。なお、以下に例示するタグは、ＤＩＣＯＭ規格に定められた標準タグであるが、ＤＩＣＯＭ規格においては、標準タグ以外に、製造業者独自のプライベートタグを使用することができる。
（０００８，００２０） 検査日付
（０００８，００３０） 検査時刻
（０００８，００６０） モダリティＩＤ
（００１０，００１０） 患者
（００１０，００２０） 患者ＩＤ
（００２８，００１０） 画素の行数
（００２８，００１１） 画素の列数
【００１６】
画像保管装置１２０は、医用画像データを保管するデータベースである。第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０から送信されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを記憶部に格納し、これを保管する。
【００１７】
ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管された医用画像データを画像保管装置１２０から取得し、取得した医用画像データを表示部に表示する画像処理装置（再生制御装置ともいう）である。第１の実施形態に係るワークステーション１３０及び端末装置１４０は、画像保管装置１２０に保管されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを取得し、各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ながら、ボリュームデータ群を連続再生する。この結果、観察者である医師や検査技師は、対象物の動きを観察することができる。
【００１８】
なお、例えばワークステーション１３０は、医用画像データに対して高度な画像処理を行う装置として位置付けられる場合がある。また、例えば端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話などであり、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置としての位置付けられる場合がある。
【００１９】
また、実施形態は図１に示した構成例に限られるものではない。例えば、大容量の医用画像データを保管することが可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に示す画像保管装置１２０とワークステーション１３０とが統合される場合であってもよい。すなわち、第１の実施形態は、ワークステーション１３０にＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを記憶させる場合であってもよい。
【００２０】
（４Ｄデータの再生制御）
さて、続いて、制御情報の付帯について説明する前に、まず、第１の実施形態において想定する４Ｄデータの再生制御について説明する。
【００２１】
第１の実施形態に係るワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体視可能に画像を表示する立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する。具体的には、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、４Ｄデータに含まれる各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、各ボリュームデータから、立体表示モニタに表示するための視差画像群を生成する。そして、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、各ボリュームデータから生成された視差画像群を時系列に並べ、連続して立体表示モニタに表示する。
【００２２】
まず、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタを説明する。立体表示モニタは、視差画像群を表示することで立体視可能に画像を表示するモニタである。具体的には、第１の実施形態に係る立体表示モニタは、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、観察者が裸眼にて立体視することができるように、画像を表示する。第１の実施形態に係る立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、また、観察者の視点移動に合わせて観察される画像も変化する運動視差による立体視も可能とする。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、シャッター方式の立体表示モニタや偏光方式の立体表示モニタなどでもよい。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る立体表示モニタを説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネルなどの平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、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が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面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る場合であっても良い。
【００２４】
表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、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したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００２５】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、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。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００２６】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０において行われるボリュームレンダリング処理を説明する。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、レンダリング条件に従って各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い、各ボリュームデータから視差画像群を生成する。なお、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、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。また、レンダリング条件は、操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合などが考えられる。
【００２７】
図４は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０が、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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（視線方向間の角度）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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００２８】
或いは、ワークステーション１３０や端末装置１４０が、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００２９】
なお、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００３０】
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、例えばワークステーション１３０や端末装置１４０により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタに表示される。
【００３１】
なお、図４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、ワークステーション１３０や端末装置１４０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。
【００３２】
続いて、ワークステーション１３０や端末装置１４０において行われる再生制御を説明する。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各ボリュームデータから生成された視差画像群を時系列に並べ、連続して立体表示モニタに表示する。
【００３３】
具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って一連のボリュームデータ群を特定するとともに、連続再生の基準として用いられるボリュームデータ（以下、基準ボリュームデータ）を特定し、特定した基準ボリュームデータと各ボリュームデータとを重畳しながら、一連のボリュームデータ群を連続再生する。ここで、第１の実施形態において、一連のボリュームデータ群は、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータである。また、基準ボリュームデータは、血管の描出度合いが最も高いボリュームデータであり、例えば、一連のボリュームデータ群のうち、画素の輝度の合計値が最大となるボリュームデータである。
【００３４】
例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、まず、制御情報に従って、一連のボリュームデータ群及び基準ボリュームデータを特定する。次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した基準ボリュームデータから視差画像群を生成する。この視差画像群は、他のボリュームデータから生成される視差画像群と重畳される基準の視差画像群（以下、基準視差画像群）となるので、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、この基準視差画像群の画質を変更する。
【００３５】
図５は、第１の実施形態に係る画質の変更を説明するための図である。図５に示すように、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。図５の（Ａ）は、変更前の基準視差画像群であり、（Ｂ）は、変更後の基準視差画像群である。なお、図５においては、説明の便宜上、１視差画像を例示する。また、第１の実施形態においては、基準視差画像群の画質を変更する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、基準視差画像群と重畳される他の視差画像群の画質を変更してもよい。
【００３６】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、一連のボリュームデータ群に含まれる他のボリュームデータからも視差画像群を生成し、基準視差画像群と、他のボリュームデータから生成された各視差画像群とを重畳しながら、連続再生する。図６は、第１の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。図６に示すように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、レイヤ１には、画質を変更した基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、各視差画像群を時系列順に次々と表示する。レイヤ１とレイヤ２とは重畳されるので、図６に示すように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、血管の描出度合いが最も高い画像（図６においては２２フレーム目）上に、ある時相の画像（図６においては６フレーム目を例示）が重畳された重畳画像を表示することになる。なお、図６においては、説明の便宜上、１視差画像を例示する。
【００３７】
このように４Ｄデータを再生制御することで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、常に血管の全体像を立体的に描出した画像を表示させつつ、造影剤が流れる様子を操作者に表示することができる。
【００３８】
（ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの生成）
さて、これまで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０による４Ｄデータの再生制御を説明してきた。上述したように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って一連のボリュームデータ群を特定するとともに、基準ボリュームデータを特定する。このような制御情報は、第１の実施形態において、医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される。以下、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０を詳細に説明する。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０の構成例を示す図である。第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、図７に示すように、架台部１１０ａと、計算機システム部１１０ｂとを備える。架台部１１０ａ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１１０がＸ線ＣＴ装置の場合、架台部１１０ａは、Ｘ線管、検出器、回転アーム、寝台などを有する。一方、計算機システム部１１０ｂは、入力部１１１と、表示部１１２と、通信部１１３と、記憶部１１４と、制御部１１５とを有する。
【００４０】
入力部１１１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、医用画像診断装置１１０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１１１は、撮影計画の入力や、撮影指示の入力などを受け付ける。
【００４１】
表示部１１２は、液晶パネルなどであり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１１２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。通信部１１３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などであり、他の装置との間で通信を行う。
【００４２】
記憶部１１４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１１４は、撮影によって収集された撮影データを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１１４は、撮影データから生成された４Ｄデータや、４Ｄデータから生成されたＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータなどを記憶する。
【００４３】
制御部１１５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１１０の全体制御を行う。
【００４４】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１１５は、表示部１１２に対するＧＵＩの表示を制御する。また、例えば、制御部１１５は、架台部１１０ａが有する各部を制御することで行われる撮影や、画像保管装置１２０との間で通信部１１３を介して行われる４Ｄデータの送受信を制御する。また、例えば、制御部１１５は、各種データの記憶部１１４からの読み込みや、記憶部１１４への格納を制御する。
【００４５】
図８は、第１の実施形態に係る制御部１１５の構成例を示す図である。図８に示すように、第１の実施形態に係る制御部１１５は、撮影データ収集部１１５ａと、４Ｄデータ生成部１１５ｂと、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃとを備える。
【００４６】
撮影データ収集部１１５ａは、予め設定された撮影条件に従って架台部１１０ａの各部を制御することにより撮影を行い、経時的に一連の撮影データ群を収集する。また、撮影データ収集部１１５ａは、撮影により収集した一連の撮影データ群を記憶部１１４に格納する。例えば、医用画像診断装置１１０がＸ線ＣＴ装置の場合、撮影データ収集部１１５ａは、予め設定された撮影条件に従って、Ｘ線管、検出器、回転アーム等を制御することにより、一連の投影データ群を収集し、収集した投影データ群を記憶部１１４に格納する。
【００４７】
４Ｄデータ生成部１１５ｂは、記憶部１１４から一連の撮影データ群を読み出し、読み出した各撮影データに対して再構成処理を行うことで、経時的に収集された一連のボリュームデータ群を生成する。なお、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、撮影データ収集部１１５ａによって収集された撮影データ自体（例えば、投影データ自体、ＭＲ信号自体）をボリュームデータとしてもよい。また、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、生成した一連のボリュームデータ群を記憶部１１４に格納する。
【００４８】
図９は、第１の実施形態に係る一連のボリュームデータ群を説明するための図である。図９に示すように、例えば、４Ｄデータ生成部１１５ｂは、２２時相分のボリュームデータ群を生成する。なお、図９において、例えば『vol_t1』とは、『時相１』のボリュームデータであることを示す。
【００４９】
保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、記憶部１１４から一連のボリュームデータ群を読み出し、読み出した一連のボリュームデータ群から保管用の４Ｄデータを生成する。具体的には、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、読み出したボリュームデータ群を加工し、各ボリュームデータにＤＩＣＯＭ規格の付帯情報を付帯させることで、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを生成する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータに付帯させる付帯情報に、４Ｄデータの再生を制御する制御情報を記述する。
【００５０】
図１０は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。なお、図１０は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００５１】
図１０に示すように、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータは、付帯情報と医用画像データとの組合せの一群である。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１０に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０１』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０１_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１０に示すように、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１０において『時相２２』）については、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１０において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００５２】
ここで、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよいし、あるいは、各ボリュームデータから画素値の合計値を算出し、画素値の合計値が最大となるボリュームデータを、基準ボリュームデータとして選択してもよい。そして、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、生成したＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを、通信部１１３を介して画像保管装置１３０に送る。
【００５３】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０１』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００５４】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『基準ボリュームデータ』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、上述したように、基準ボリュームデータから基準視差画像群を生成し、再生制御の際には、この基準視差画像群に、他のボリュームデータから生成された各視差画像群が重畳されるように制御する。
【００５５】
また、図１１は、第１の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータの他の例を説明するための図である。なお、図１１は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００５６】
保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１１に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０２』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０２_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１１に示すように、付帯情報のプライベートタグに、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１１において『時相１６』）については、基準ボリュームデータであることを示す識別情報（図１１において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００５７】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０２』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００５８】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『基準ボリュームデータ』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、この基準ボリュームデータよりも時系列的に前に位置付けられる各ボリュームデータについては、例えば赤色で表示するように再生を制御する。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準ボリュームデータよりも時系列的に後に位置づけられる各ボリュームデータについては、例えば基準ボリュームデータとの差分を計算し、差分部分については青色で表示し、その他の部分については赤色で表示するように、再生を制御する。例えば、このように４Ｄデータを再生制御することで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈（赤色で表示）と静脈（青色で表示）とを容易に区別することできる画像を、操作者に表示することができる。
【００５９】
（第１の実施形態の効果）
上述してきたように、第１の実施形態によれば、４Ｄデータの再生を制御する制御情報が一連のボリュームデータ群に付帯される。具体的には、第１の実施形態によれば、付帯情報のプライベートタグに、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であることを識別する識別情報が記述され、この結果、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、このプライベートタグに従って一連のボリュームデータ群を特定し、特定した一連のボリュームデータ群を連続再生することができる。また、第１の実施形態によれば、付帯情報のプライベートタグに、連続再生の基準となる基準ボリュームデータを識別する識別情報が記述され、この結果、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、このプライベートタグに従って基準ボリュームデータを特定し、この基準ボリュームデータを基準とした連続再生を行うことができる。このようなことから、第１の実施形態によれば、４Ｄデータを適切に連続再生することができる。
【００６０】
なお、第１の実施形態において、プライベートタグに記述されると説明した情報のうち、標準タグに記述される情報によって代替できる場合には、標準タグに記述された情報を用いてもよい。例えば、プライベートタグに記述する時相の識別情報の替わりに、標準タグの時刻情報を流用することができる場合には、標準タグの時刻情報を用いてもよい。結局、標準タグであるとプライベートタグであるとに関係なく、付帯情報が、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むものであればよい。
【００６１】
また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、４Ｄデータを、通常のモニタに、ボリュームレンダリング処理が施された２次元画像として表示してもよい。
【００６２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態においては、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータ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い。そこで、第２の実施形態は、心拍に伴う心臓の動きや呼吸に伴う肺の動きなどが描出される４Ｄデータを例に挙げて説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態において説明する４Ｄデータは一例に過ぎない。
【００６３】
まず、第２の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０において行われる再生制御を説明する。第２の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、まず、制御情報に従って、一連のボリュームデータ群及び基準ボリュームデータを特定する。ここで、第２の実施形態に係る基準ボリュームデータには、連続再生を開始する基準ボリュームデータと、連続再生を終了する基準ボリュームデータとがある。
【００６４】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始し、連続再生を終了する基準ボリュームデータで連続再生を終了し、再び、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始することで、連続再生を繰り返すように再生を制御する。
【００６５】
例えば、４Ｄデータに描出される対象物が心臓である場合、例えば１心拍分のボリュームデータ群が繰り返し連続再生される。また、例えば、４Ｄデータに描出される対象物が肺である場合、例えば１呼吸分のボリュームデータ群が繰り返し連続再生される。
【００６６】
図１２は、第２の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。なお、図１２は、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを概念的に示す。
【００６７】
図１２に示すように、ＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータは、付帯情報と医用画像データとの組合せの一群である。第２の実施形態に係る保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０３』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１０において『４Ｄ０３_ｔ１』）を記述する。
【００６８】
また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、連続再生を開始する基準ボリュームデータ（図１２において『時相１』）については、連続再生を開始する基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１２において『開始（基準ボリュームデータ）』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１２に示すように、連続再生を終了する基準ボリュームデータ（図１２において『時相３０』）については、連続再生を終了する基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１２において『終了（基準ボリュームデータ）』）を記述する。
【００６９】
ここで、４Ｄデータに描出される対象物が心臓である場合、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、１心拍分のボリュームデータ群のうち、例えばＱＲＳ波のＲ波に相当するボリュームデータをＥＣＧ（Electrocardiogram）に基づいて特定し、連続再生を開始する基準ボリュームデータとして、このボリュームデータのプライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、この『開始（基準ボリュームデータ）』の基準ボリュームデータよりも時間軸上後で収集されたボリュームデータであって同じくＲ波に相当するボリュームデータを特定し、連続再生を終了する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『終了（基準ボリュームデータ）』を記述する。
【００７０】
また、４Ｄデータに描出される対象物が肺である場合、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、１呼吸分のボリュームデータ群のうち、例えば最大吸気に相当するボリュームデータを既存の画像解析処理により特定し、連続再生を開始する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、一連のボリュームデータ群のうち、例えば最大呼気に相当するボリュームデータを既存の画像解析処理により特定し、連続再生を終了する基準ボリュームデータであるとして、このボリュームデータのプライベートタグに『終了（基準ボリュームデータ）』を記述する。
【００７１】
なお、上述した例は一例に過ぎない。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃが、どのボリュームデータを『開始（基準ボリュームデータ）』とし、どのボリュームデータを『終了（基準ボリュームデータ）』とするかは、運用の形態に応じて任意に変更することが可能である。また、『開始（基準ボリュームデータ）』や『終了（基準ボリュームデータ）』に相当するボリュームデータを特定する手法も、運用の形態に応じて任意に変更することが可能である。
【００７２】
かかるＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータが、ワークステーション１３０や端末装置１４０によって画像保管装置１３０から取得された場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、各医用画像データに付帯された付帯情報を参照し、プライベートタグに『４Ｄ０３』と記述されたボリュームデータ群を、経時的に収集された一連のボリュームデータ群であると特定し、同じくプライベートタグに記述された時相の識別情報に従って、これらを時系列に並べる。
【００７３】
また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、プライベートタグに『開始（基準ボリュームデータ）』及び『終了（基準ボリュームデータ）』と記述されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして特定する。そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、上述したように、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始し、連続再生を終了する基準ボリュームデータで連続再生を終了し、再び、連続再生を開始する基準ボリュームデータから連続再生を開始することで、連続再生を繰り返すように再生を制御する。
【００７４】
（第３の実施形態）
さて、第１の実施形態においては、血管の描出度合いが最も高い１つのボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択する例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。複数のボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択し、各ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を重畳表示に用いてもよい。以下、複数の基準ボリュームデータから生成された合成画像を重畳表示に用いる例を説明する。
【００７５】
第１の実施形態において、一連のボリュームデータ群は、造影剤の流れに伴って血管が徐々に描出される４Ｄデータであった。ここで、血管の描出度合いが最も高い画像（第１の実施形態において、画素値の合計値が最大となるボリュームデータ）が血管全体の構造を描出しているとは限らない。すなわち、心臓から拍出された血液は、通常、動脈→毛細血管網→静脈の順に流れるので、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とは、異なる画像になると考えられる。
【００７６】
例えば、図６に示す例の場合、動脈の描出度合いが最も高い画像は１６フレーム目であり、静脈の描出度合いが最も高い画像は２２フレーム目である。そこで、第３の実施形態においては、動脈の描出度合いが最も高い画像と静脈の描出度合いが最も高い画像との合成画像を重畳表示に用いることとする。
【００７７】
すなわち、第３の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータの再生にあたり、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とを基準ボリュームデータとして特定し、特定した各基準ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を生成する。この合成画像は、動脈の描出度合いが最も高い画像と、静脈の描出度合いが最も高い画像とが足し合わされたものとなるので、撮影領域内における血管全体の構造を描出するものとなる。
【００７８】
図１３は、第３の実施形態に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。例えば、第３の実施形態に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って、一連のボリュームデータ群、及び、２つの基準ボリュームデータを特定する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１３に示すように、２つの基準ボリュームデータとして、１６フレーム目のボリュームデータと２２フレーム目のボリュームデータとを特定する。
【００７９】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した各基準ボリュームデータから各視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。なお、画質の変更は、合成画像を生成する前に行ってもよい。
【００８０】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１３に示すように、レイヤ１には、基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、他のボリュームデータから生成された視差画像群を時系列順に次々と表示する。このように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈及び静脈の双方が描出された画像上で、ある時相の画像を時系列順に次々と重畳しながら連続再生することができる。
【００８１】
このような再生制御は、第１の実施形態と同様、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って行われる。また、このような制御情報は、第１の実施形態と同様、医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される。
【００８２】
図１４は、第３の実施形態に係るＤＩＣＯＭデータ構造の４Ｄデータを説明するための図である。第３の実施形態に係る保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１４に示すように、付帯情報のプライベートタグに、この付帯情報が付帯された医用画像データが、『４Ｄ０４』で識別される４Ｄデータに属する医用画像データであって、例えば『時相１』の医用画像データであることを識別する識別情報（図１４において『４Ｄ０４_ｔ１』）を記述する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、図１４に示すように、連続再生の基準として用いられる基準ボリュームデータ（図１４において『時相１６』及び『時相２２』）については、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報（図１４において『基準ボリュームデータ』）を記述する。
【００８３】
ここで、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよい。この場合、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、例えば、一連のボリュームデータ群を表示部１１２にサムネイル（thumbnail）表示し、操作者からの選択を受け付ければよい。
【００８４】
また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、動脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（造影開始からの経過時間、例えば、ｘ秒後）と、静脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（例えば、ｙ秒後）とを予め記憶し、これらの時間に収集されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。なお、これらの時間は、例えば、経験値や実験値に基づいて決定された時間が操作者によって入力されればよい。
【００８５】
また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、画像解析によって基準ボリュームデータを選択してもよい。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータを画像解析することで、血液の流れが動脈から静脈へと切り替わるポイントとなる部位（例えば、脳梁）が描出され始めるフレームを特定する。そして、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、例えば、特定したフレームのひとつ前のフレームとして時系列上位置付けられるボリュームデータを、動脈の描出度合いが最も高い画像の基準ボリュームデータとして選択する。また、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、第１の実施形態と同様、各ボリュームデータから画素値の合計値を算出し、算出した合計値が最大となるボリュームデータを、静脈の描出度合いが最も高い画像の基準ボリュームデータとして選択する。
【００８６】
さて、これまで第１の実施形態や第３の実施形態においては、被検体の頭部が描出されたボリュームデータ群を例に挙げて説明してきたが、実施形態はこれに限られるものではなく、他の部位にも同様に適用することができる。そこで、以下では、第３の実施形態の変形例として、被検体の腹部が描出されたボリュームデータ群を例に挙げて説明する。
【００８７】
図１５は、第３の実施形態の変形例に係るボリュームデータ群の連続再生を説明するための図である。心臓から拍出された血液は、通常、動脈→毛細血管網→静脈の順に流れるが、動脈→毛細血管網→門脈→毛細血管網→静脈の順に流れる場合がある。なお、以下において、門脈とは、消化管を流れた血液が肝臓に注ぎ込む部分の血管の意味で用いる。
【００８８】
そこで、第３の実施形態の変形例に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータの再生にあたり、動脈の描出度合いが最も高い画像と、門脈の描出度合いが最も高い画像とを基準ボリュームデータとして特定し、特定した各基準ボリュームデータから生成された各画像同士の合成画像を生成する。この合成画像は、動脈の描出度合いが最も高い画像と、門脈の描出度合いが最も高い画像とが足し合わされたものとなるので、撮影領域内における血管全体の構造を描出するものとなる。
【００８９】
例えば、第３の実施形態の変形例に係るワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータに付帯された制御情報に従って、一連のボリュームデータ群、及び、２つの基準ボリュームデータを特定する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１５に示すように、一連のボリュームデータの中から２つの基準ボリュームデータを特定する。
【００９０】
次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、特定した各基準ボリュームデータから各視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。なお、腹部の場合、呼吸動による影響を受けることが考えられるので、合成画像を生成する際には、位置合わせを行うことが望ましい。位置合わせは、公知の技術によって実現可能である。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、呼吸動の影響を受けにくい部位（例えば、骨）を比較の対象として２つの画像の相関度合いを算出することで、両画像の位置合わせを行えばよい。また、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群について、不透過度、コントラスト及び明度のうち少なくとも１つを変更する。なお、画質の変更は、合成画像を生成する前に行ってもよい。
【００９１】
そして、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、図１５に示すように、レイヤ１には、基準視差画像群を継続して表示し続け、レイヤ２には、他のボリュームデータから生成された各視差画像群を時系列順に次々と表示する。このように、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、動脈及び門脈の双方が描出された画像上で、ある時相の画像を時系列順に次々と重畳しながら連続再生することができる。
【００９２】
なお、このような再生制御が４Ｄデータに付帯された制御情報に従って行われる点や、このような制御情報が医用画像診断装置１１０によって４Ｄデータに付帯される点は、上述した頭部の場合と同様である。すなわち、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、どのボリュームデータを基準ボリュームデータとするかという選択を、例えば、操作者から受け付けてもよい。また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、動脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（造影開始からの経過時間、例えば、２０秒後）と、門脈の描出度合いが最も高い画像が収集されるであろう時間（例えば、５０秒後）とを予め記憶し、これらの時間に収集されたボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。なお、これらの時間は、例えば、経験値や実験値に基づいて決定された時間が操作者によって入力されればよい。また、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、画像解析によって基準ボリュームデータを選択してもよい。
【００９３】
なお、第３の実施形態及び第３の実施形態の変形例においては、複数の基準ボリュームデータが２つの例を説明したが、これに限られるものではなく、３つ以上でもよい。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、操作者によって選択された３つ以上のボリュームデータを基準ボリュームデータとして選択してもよい。この場合、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、３つ基準ボリュームデータそれぞれから視差画像群を生成し、同一の視点位置に対応する３つの視差画像同士を合成することで、合成画像としての基準視差画像群を生成する。
【００９４】
また、第３の実施形態において、操作者から基準ボリュームデータの選択を受け付けてもよいと説明したが、これに限られるものではなく、例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、基準ボリュームデータの選択を修正する意味で、操作者からの指示を受け付けてもよい。
【００９５】
例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、時間や画像解析に基づいて自動的に選択された基準ボリュームデータを一度表示部１１２に表示する。すると、例えば、操作者は、目視により基準ボリュームデータを確認し、承認する場合には『承認』ボタンを押下し、選択し直す場合には『再選択』ボタンを押下する。保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、『再選択』ボタンが押下された場合には、再び、一連のボリュームデータ群を表示部１１２にサムネイル表示し、操作者からの選択を受け付ければよい。また、この場合、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、サムネイル表示上で、自動で選択された基準ボリュームデータを明示してもよい。あるいは、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、自動で選択された基準ボリュームデータと時系列上一定範囲内のボリュームデータのみをサムネイル表示してもよい。操作者は、自動的に選択された基準ボリュームデータを参考にすることができる。
【００９６】
なお、基準ボリュームデータの選択を修正する意味で、操作者からの指示を受け付けてもよい点は、他の実施形態においても同様である。
【００９７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が立体表示モニタを有し、４Ｄデータを立体視可能に連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、４Ｄデータを、通常のモニタに、ボリュームレンダリング処理が施された２次元画像として表示してもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０が４Ｄデータを連続再生する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ある医用画像診断装置１１０にて収集され、ＤＩＣＯＭ構造の４Ｄデータとして画像保管装置１２０に保管された４Ｄデータを、他の医用画像診断装置１１０が制御情報とともに取得し、この制御情報に従って連続再生してもよい。
【００９９】
また、上述の実施形態においては、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０から４Ｄデータ及び制御情報を取得した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０の記憶部から直接４Ｄデータ及び制御情報を取得してもよい。
【０１００】
また、上述の実施形態においては、各ボリュームデータにＤＩＣＯＭ規格の付帯情報を付帯させることで、４Ｄデータに制御情報を付帯させる手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。ＤＩＣＯＭ規格以外の形式の場合も、同様に適用することができる。
【０１０１】
また、上述の実施形態においては、基準視差画像群の画質を変更して他の視差画像群と重畳する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、基準視差画像群の画質の変更に替えて、あるいは画質の変更に加えて、基準視差画像群や他の視差画像群に描出される対象物の表示態様を調整してもよい。
【０１０２】
例えば、第１の実施形態において、基準視差画像群は、血管の描出度合いが最も高い画像である。そこで、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色と、他の視差画像群に描出される血管の色とを操作者が識別し易いように、基準視差画像群や他の視差画像群に描出される血管の色を、互いに異なる色になるように調整してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色を『白』に調整する。この場合、血管の全体像は『白』に描出され、造影剤が流れる様子（すなわち、血液が流れる様子）は例えば『赤』で描出される。ワークステーション１３０や端末装置１４０は、あたかもストローの中を血液が流れていくような動画像を操作者に提供することができる。
【０１０３】
また、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、血管の色の濃度を調整してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群に描出される血管の色の濃度を薄く調整し、他の視差画像群に描出される血管の色の濃度を濃く調整する。この場合、血管の全体像は薄く描出され、造影剤が流れる様子は濃く描出される。
【０１０４】
また、例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群を画像解析することでワイヤーフレーム（wire frame）状の血管の全体像を生成し、このワイヤーフレーム状に描出された基準視差画像群に、他の視差画像群を重畳してもよい。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、基準視差画像群のボリュームデータをＣＴ値の閾値処理などにより画像解析し、ボリュームデータから血管を抽出する。次に、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、抽出した血管の中心点を結ぶ線を「芯線」として更に抽出し、この「芯線」を血管の全体像として描出する。この場合、血管の全体像は「芯線」のみのワイヤーフレーム状に描出され、血液は、その周囲を流れるように描出される。
【０１０５】
なお、上述した表示態様の調整についても、４Ｄデータの付帯情報に記述することができる。例えば、保管用４Ｄデータ生成部１１５ｃは、各ボリュームデータに付帯情報を付帯させる場合に、４Ｄデータの再生を制御する制御情報のひとつとして、基準視差画像群や他の視差画像群における対象物の「色」や「色の濃度」の指定、あるいは、ワイヤーフレーム状で表示する指示などを記述してもよい。すると、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、付帯情報を参照して、これらの指定や指示に従って、４Ｄデータの再生を制御する。
【０１０６】
なお、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１０７】
また、上述の実施形態で説明した画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１０８】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像処理システム及び画像保管装置によれば、４Ｄデータを適切に連続再生することができる。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１１０ 医用画像診断装置
１１５ 制御部
１１５ａ 撮影データ収集部
１１５ｂ ４Ｄデータ生成部
１１５ｃ 保管用４Ｄデータ生成部
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１４０ 端末装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する画像保管装置と、
前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する再生制御装置とを備え、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記制御情報は、前記４次元データに付帯された付帯情報の標準タグ及びプライベートタグのうち少なくとも一方に記述されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち対象物の描出度合いが最も高いボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って対象物の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータと前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記制御情報は、連続再生を開始するボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報、及び、連続再生を終了するボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び静脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを、前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び静脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータ同士の合成と、前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び門脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを、前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び門脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータ同士の合成と、前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項７】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する画像保管装置と、
前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する医用画像診断装置とを備え、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像処理システム。
【請求項８】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管し、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像保管装置。
【請求項９】
経時的な一連のボリュームデータ群である４次元データを収集する収集部と、
前記一連のボリュームデータ群の中から、連続再生の基準として用いられるボリュームデータを特定し、前記一連のボリュームデータ群に属する各ボリュームデータに対しては、前記一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報を、前記４次元データの再生を制御する制御情報として付帯させ、前記特定したボリュームデータに対しては、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を前記制御情報として更に付帯させることで、再生に用いられる４次元データを生成する生成部と
を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項１】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する画像保管装置と、
前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する再生制御装置とを備え、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記制御情報は、前記４次元データに付帯された付帯情報の標準タグ及びプライベートタグのうち少なくとも一方に記述されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち対象物の描出度合いが最も高いボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って対象物の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータと前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記制御情報は、連続再生を開始するボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報、及び、連続再生を終了するボリュームデータを前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び静脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを、前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び静脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータ同士の合成と、前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記制御情報は、前記一連のボリュームデータ群のうち、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び門脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを、前記基準ボリュームデータとして識別する識別情報を含み、
前記再生制御装置は、前記制御情報に従って、動脈の描出度合いが最も高いボリュームデータ及び門脈の描出度合いが最も高いボリュームデータを特定し、特定したボリュームデータ同士の合成と、前記一連のボリュームデータ群に含まれる各ボリュームデータとを重畳しながら前記一連のボリュームデータ群を連続再生することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項７】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管する画像保管装置と、
前記一連のボリュームデータ群を前記制御情報とともに前記画像保管装置から取得し、取得した一連のボリュームデータ群を前記制御情報に従って連続再生する医用画像診断装置とを備え、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像処理システム。
【請求項８】
経時的に収集された一連のボリュームデータ群である４次元データを、該４次元データの再生を制御する制御情報とともに保管し、
前記制御情報は、経時的に収集された一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報、及び、一連のボリュームデータ群のうち連続再生の基準として用いられるボリュームデータについては基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を含むことを特徴とする画像保管装置。
【請求項９】
経時的な一連のボリュームデータ群である４次元データを収集する収集部と、
前記一連のボリュームデータ群の中から、連続再生の基準として用いられるボリュームデータを特定し、前記一連のボリュームデータ群に属する各ボリュームデータに対しては、前記一連のボリュームデータ群に属するボリュームデータであることを識別する識別情報を、前記４次元データの再生を制御する制御情報として付帯させ、前記特定したボリュームデータに対しては、基準ボリュームデータであることを識別する識別情報を前記制御情報として更に付帯させることで、再生に用いられる４次元データを生成する生成部と
を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
【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１４】
【図１５】
【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】
【公開番号】特開２０１３−３９３５３（Ｐ２０１３−３９３５３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３４００６（Ｐ２０１２−１３４００６）
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【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２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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