JP4671204B2 - 医用画像表示制御装置及び医用画像表示制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、管状組織に沿った経路の所定の範囲と、当該経路と交差する交差断面と、を表示手段に表示する医用画像表示制御装置に関し、特に経路の所定の範囲及び交差断面を順次変更しながら表示させる際における医用画像表示制御装置に関する。

近年、コンピュータを用いた画像処理技術の進展に伴い開発されたコンピュータ断層撮影（ＣＴ：computed tomography）装置、核磁気共鳴映像（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）装置等により、人体の内部構造を直接観測することが可能となり、これら装置によって撮影された生体の断層画像を用いた医療診断が広く行われるようになった。

このようなコンピュータによって撮影された三次元デジタルデータ（ボリュームデータ）から三次元構造のイメージを直接描画するボリュームレンダリングが医療診断に利用されており、これによれば、断層画像だけでは分かりにくい複雑な人体内部の三次元構造のイメージを観察すること（可視化）が実現でき、生体内部をよりわかりやすく把握することができるようになる。

このようなボリュームレンダリングによる画像表示法の一例として、三次元デジタルデータ（ボリュームデータ）から観察対象となる人体内部の管状組織（血管や大腸など）の任意断面を抽出し表示したＭＰＲ（ M u l t i P l a n a r R e c o n s t r u c t i o n）画像がある。ＭＰＲ画像では、例えば、管状組織のボリュームデータから、該管状組織の経路に対して垂直に切断した画像（いわば管状組織を輪切りにしたような画像）が表示される。また、この他に断面を表示する画像として、雑音を軽減し、血管のように蛇行する組織を観察しやすくするために厚みのある領域を切り出して（スラブ）ＭＰＲ処理を行なった厚み付きＭＰＲ画像、スラブＭＩＰ画像などや、管状組織内部に視点を設置し透視投影法による描画を行なう仮想内視鏡によって観察したＶＥ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）画像があり、更には、これら厚み付きＭＰＲ画像とＶＥ画像処理とを組み合わせた厚み付きＶＥ画像、また、ＭＰＲ画像処理とＶＥ画像処理とを組み合わせたＭＰＲ付きＶＥ画像の他、sphereＶＥ画像(魚眼投影画像)、厚み付きＭＩＰ画像等が利用されている。

一方、このようなボリュームレンダリングによる画像表示法の他の例として、ＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像処理方法がある（例えば、非特許文献１、２）。このＣＰＲ画像処理方法では、管状組織のボリュームデータから、管状組織をその経路方向に沿って（言い換えれば、管状組織のうねりにそって）切断した切断面を生成し表示する。ＣＰＲ画像には、切断面を２次元平面画像として表示する際の手法別に、投影ＣＰＲ画像、伸張ＣＰＲ画像、ストレートＣＰＲ画像の３種類がある。これらは、夫々診断の用途に応じて使い分けられている。特に、ストレートＣＰＲ（Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｃｕｒｖｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像によれば、管状組織の太さや長さを該管状組織に沿って組織の全体を俯瞰するのに適している。
ＣＰＲ−Ｃｕｒｖｅｄ Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ、Armin Kanitsar, Dominik Fleischmann, Rainer Wegenkittl, Petr Felkel, Meister Eduard Gr¨oller, ＩＥＥＥ VISUALIZATION. IEEE Computer Society 「ＣＴ／ＭＲ対応血管ＣＰＲ自動表示システムの開発」 白旗 崇、後藤 良洋 株式会社日立メディコ技術研究所 技術レポート ＭＥＤＩＸ VOL.４３ Ｐ.41―Ｐ.44

ところで、ストレートＣＰＲ画像は管状組織の全体を俯瞰するのに適しているが歪みが大きい。そのため、例えば血管にあっては血管の動脈瘤及び狭窄症に関する診断、経過観察等のためには、その血管の狭窄率や血管の径など、診察対象である管状組織の様相を精確に評価、観察することが必要とされる。そこで、先ず、上述したストレートＣＰＲ画像により管状組織をその走行方向（経路方向）に沿って切断して得られた切断面画像にて観察し、そこで確認された狭窄が疑われる箇所（位置）やポリープが疑われる箇所（位置）について更にＭＰＲ画像による断面画像（管状組織を経路に垂直に切断した画像）を生成し、これを観察することがある。

この際、コンピュータを操作する臨床医師は、ストレートＣＰＲ画像で表された管状組織の経路方向の切断面画像（以下、「ストレートＣＰＲ画像」と言う。）を見て、ＭＰＲ画像によって観察すべき箇所（狭窄が疑われる箇所等）を、このストレートＣＰＲ画像上にてカーソル等を用いて指定することにより、指定されたストレートＣＰＲ画像に対応する箇所（位置）の、ＭＰＲによる断面画像（管状組織を経路に垂直に切断した画像。以下、「ＭＰＲ画像」と言う。）を表示させるようになっている。したがって、例えば、画面上に表示されたストレートＣＰＲ画像が臨床医師によってその経路方向にパン操作された場合、臨床医師がＭＰＲ画像の表示を所望するストレートＣＰＲ画像の位置を再びカーソル等を用いて指定し、当該指定されたストレートＣＰＲ画像に対応する箇所（位置）のＭＰＲ画像を表示させることとなる。

このように、管状組織を観察する際、ストレートＣＰＲ画像とＭＰＲ画像とは、密接に連動して表示されるべきものであるのに対し、従来これらの表示画面上の関連づけは考慮されていなかった。

従って、臨床医師はストレートＣＰＲ画像を経路方向にパン操作しつつ観察し、ＭＰＲ画像の表示を所望する箇所があれば、その位置を指定し、その結果、表示されたＭＰＲ画像を観察し、再びストレートＣＰＲ画像を経路方向にパン操作しつつ観察し、再びＭＰＲ画像を表示する箇所を指定し・・・・、を繰り返し行なわなければならず、数画面分に及ぶ管状組織のストレートＣＰＲ画像を観察する際の操作者（例えば臨床医師）の作業量が多く、煩雑であった。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ストレートＣＰＲ等の管状組織に沿った経路の所定の範囲と、ＭＰＲ画像等の該経路と交差する交差断面を表示する際に、操作者の手を煩わせることなく、ストレートＣＰＲ等の管状組織に沿った経路の所定の範囲の表示に連動してスムーズにＭＰＲ画像等の交差断面の表示を行なうことができる医用画像表示制御装置等を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、ボリュームデータに含まれる管状組織を可視化する医用画像表示制御装置であって、前記管状組織に沿った経路を取得する経路取得手段と、当該経路の所定の範囲に沿った管状組織を含むボリュームデータを可視化し表示手段の画面上に表示する第1表示制御手段と、前記経路と交差する２以上の交差断面を示す交差断面情報を取得すべき前記経路上の各位置を特定するために、前記経路の所定の範囲より前記画面上の位置を夫々設定する設定手段と、設定された前記画面上の各位置に対応する前記経路上の各位置の前記交差断面を示す前記交差断面情報を取得し、当該交差断面情報に基づいて前記各交差断面を前記画面上に表示する第２表示制御手段と、前記画面上に表示すべき前記経路の所定の範囲を新たに指定する指定手段と、前記経路と交差する２以上の交差断面を示す交差断面情報を取得すべき前記経路上の各位置を特定するために、前記指定手段によって新たに指定された前記経路の所定の範囲より前記画面上の位置を夫々新たに設定する再設定手段と、新たに指定された前記経路の所定の範囲に沿った管状組織を含むボリュームデータを可視化し前記画面上に表示する第３表示制御手段と、前記再設定手段にて設定された前記画面上の各位置に対応する前記経路上の各位置の前記交差断面を示す前記交差断面情報を新たに取得し、当該交差断面情報に基づいて前記各交差断面を前記画面上に表示する第４表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、管状組織に沿った経路の所定の範囲と、当該経路と交差する交差断面を取得すべき経路上の位置を表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべき（可視化される）経路の所定の範囲が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定されたストレートＣＰＲ画像、円筒投影画像等の経路の所定の範囲の表示に連動してスムーズに交差断面の表示を行なうことができる。

上記課題を解決すべく、請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の医用画像表示制御装置であって、前記指定手段は、前記第1表示制御手段にて前記画面上に表示された前記経路の所定の範囲を前記経路方向にパン操作する手段を備え、当該パン操作によって前記経路の所定の範囲を新たに指定することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、操作者である臨床医師が目線を画面に表示した各交差断面に合わせたまま、マウスを操作して経路の所定の範囲の一例である切断面をパン操作した場合、切断面の更新に伴って各交差断面も自動で更新表示されるため、操作者である臨床医師は目線を移動させることなく、各交差断面を順次確認することができ、より優れたユーザインターフェースを実現することができる。

上記課題を解決すべく、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の医用画像表示制御装置であって前記１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記管状組織のボリュームデータを用いた円筒投影画像処理によって可視化をすることを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、管状組織の経路に沿って管状組織内部から観察した経路の所定の範囲の一例である円筒投影画像と、当該経路と交差する交差断面を取得すべき経路上の位置を表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべき円筒投影画像が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定された円筒投影画像の表示に連動してスムーズに交差断面の表示を行なうことができる。

上記課題を解決すべく、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の医用画像表示制御装置であって、前記１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記管状組織のボリュームデータを用いたストレートＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像処理によって可視化をすることを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、管状組織の経路に沿って切断した切断面であるストレートＣＰＲ画像と、当該経路と交差する交差断面を取得すべき経路上の位置を表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべきストレートＣＰＲ画像が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定されたストレートＣＰＲ画像の表示に連動してスムーズに交差断面の表示を行なうことができる。

上記課題を解決すべく、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、前記第２表示制御手段及び第４表示制御手段は、前記各交差断面をＭＰＲ（ M u l t i P l a n a r R e c o n s t r u c t i o n）画像により表示することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、管状組織に沿った経路の所定の範囲と、当該経路と交差するＭＰＲ画像を取得すべき経路上の位置を表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべき（可視化される）経路の所定の範囲が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定された管状組織に沿った経路の所定の範囲の表示に連動してスムーズにＭＰＲ画像の表示を行なうことができる。

上記課題を解決すべく、請求項６に記載の発明は、請求項1乃至請求項４のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、前記第２表示制御手段及び第４表示制御手段は、前記各交差断面を、ＶＥ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）画像、ＭＰＲ付きＶＥ画像、厚み付きＶＥ画像、sphereＶＥ画像、厚み付きＭＩＰ画像の何れかにより表示することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、交差断面として、上記経路と交差するＶＥ画像、ＭＰＲ付きＶＥ画像、厚み付きＶＥ画像、sphereＶＥ画像または厚み付きＭＩＰ画像を利用して、新たに指定された経路の所定の範囲に連動した各画像（ＶＥ画像、ＭＰＲ付きＶＥ画像、厚み付きＶＥ画像、sphereＶＥ画像または厚み付きＭＩＰ画像）の表示を行なうことができる。

上記課題を解決すべく、請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、前記指定手段は、前記管状組織を前記経路を軸に回転表示させるため所定角度回転操作する手段を備え、前記１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記所定角度回転させて可視化をし、前記第４表示制御手段は、前記第２表示制御手段にて表示された前記各交差断面を夫々前記所定角度回転させた前記各交差断面を前記画面上に表示することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、操作者である臨床医師が目線を画面に表示した各交差断面に合わせたまま、マウスを操作して経路を軸に管状組織を回転操作した場合、経路の所定の範囲を所定角度回転させて可視化を更新し、当該更新に伴って各交差断面も自動で更新表示されるため、操作者である臨床医師は目線を移動させることなく、各交差断面を順次確認することができ、より優れたユーザインターフェースを実現することができる。

上記課題を解決すべく、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、前記指定手段は、前記画面上に表示された前記経路の所定の範囲の拡大操作又は縮小操作の少なくともいずれか一方を行なう手段を備え、当該拡大操作又は縮小操作によって前記経路の所定の範囲を新たに指定することを特徴とする医用画像表示制御装置である。

これによれば、操作者である臨床医師が目線を画面に表示した各交差断面に合わせたまま、マウスを操作して切断面等の経路の所定の範囲を拡大又は縮小操作した場合、切断面等の経路の所定の範囲の更新に伴って各交差断面も自動で更新表示されるため、操作者である臨床医師は目線を移動させることなく、各交差断面を順次確認することができ、より優れたユーザインターフェースを実現することができる。

上記課題を解決すべく、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置として機能させることを特徴とする医用画像表示制御プログラムである。

本発明によれば、管状組織に沿った経路の所定の範囲と、当該経路と交差する交差断面を取得すべき経路上の位置を表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべき経路の所定の範囲等が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定された経路の所定の範囲の表示に連動してスムーズに交差断面の表示を行なうことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態では、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置によって撮影されたＣＴ画像データから得られたボリュームデータに基づいて、血管（管状組織の一例）の経路の所定の範囲に沿ったボリュームデータを可視化したストレートＣＰＲ画像、及び当該経路と交差するＭＰＲ画像を生成して表示する画像表示装置に対して本発明の医用画像表示制御装置を適用する例について説明する。

図１は、本実施形態に係る画像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

同図に示すように、この画像表示装置１は、演算機能を有するコンピュータとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種データ及びプログラム（本発明の医用画像表示制御プログラムを含む）等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成された制御部１１と、後述するコンピュータ断層撮影装置により撮影されたＣＴ画像データをデータベースやサーバ装置からネットワークを介して装置内部に取り込むための通信部１２と、ユーザが操作部１５を操作することにより指定された箇所のストレートＣＰＲ画像を生成して表示したり、或いはＭＰＲ画像を表示する表示手段としての表示部１４、例えば、キーボード、マウス、ホイール回転操作機構、或いは、キーボード等の操作パネルなどによって構成され、ユーザからの各種の操作指令、位置指令、メニュー選択指令を受け付け当該指令に応じた指示信号をＣＰＵに対して与え、特に、ストレートＣＲＰ画像の表示・更新を指定し、制御部１１と共に本発明の指定手段として機能するポインティングデバイスとしての操作部１５、複数のＣＴ画像データを記憶すると共に、必要に応じて通信部１２及びネットワークを介してデータベース２０からＣＴ画像データを取得して記憶する磁気ディスク１６、を備えて構成される。そして、制御部１１、通信部１２、記憶部１３、表示部１４、操作部１５、磁気ディスク１６は、バス１７を介して相互に接続されている。

制御部１１は、図示しないＣＰＵ、作業用ＲＡＭ、本発明の医用画像表示制御プログラム等を含む各種制御プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ及び発振回路等を備えて構成されており、操作信号に基づいて、当該操作信号に含まれている操作情報に対応する動作を実現すべく上記各構成部材を制御するための制御情報を生成し、バス１７を介して当該制御情報を該当する構成部材に出力して当該各構成部材の動作を統轄制御する。

また、制御部１１は、ＲＯＭ等に記憶された医用画像表示制御プログラムを実行することにより、他の構成部材と協動して本発明の経路取得手段、第1表示制御手段、設定手段、第２表示制御手段、指定手段、第３表示制御手段、第４表示制御手段として機能するようになっている。

なお、本実施形態では表示部１４を画像表示装置１内に内蔵したが、外部接続したモニタ等を表示手段として用いてもよい。この場合には、画像表示装置１に内蔵されたビデオカード、及び、ＶＧＡケーブル、ＤＶＩケーブル、ＢＮＣケーブルなどを介して外部接続したモニタ等の表示手段へ表示制御指示信号を送出するよう構成する。

次に通信部１２を介して画像表示装置１へ取り込まれるＣＴ画像データについて、図２を用いて説明する。

図２は、ＣＴ画像データを取得するためのコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置の概略図である。

コンピュータ断層撮影装置２は、被検体の組織等をＸ線により可視化するものである。Ｘ線源１０１からは同図に鎖線で示す縁部ビームを有するピラミッド状のＸ線ビーム束１０２が放射される。Ｘ線ビーム束１０２は、例えば患者１０３（被検体）を透過しＸ線検出器１０４に照射される。Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、本実施形態の場合にはリング状のガントリー１０５に互いに対向配置されている。リング状のガントリー１０５は、このガントリーの中心点を通るシステム軸線１０６に対して、同図に示されていない保持装置に回転可能（矢印ａ参照）に支持されている。

テーブル１０７は、患者１０３が寝るための台であり、患者１０３が寝た状態で図示されていない支持装置によりシステム軸線１０６に沿って移動可能（矢印ｂ参照）に支持されている。また、このテーブル１０７は、Ｘ線が透過するよう構成されている。

このように、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、システム軸線１０６に対して回転可能でありかつシステム軸線１０６に沿って患者１０３に対して相対的に移動可能である測定システムを構成するので、患者１０３はシステム軸線１０６に関して種々の投影角及び種々の位置のもとでＸ線投射することができる。

例えば、シーケンス走査の場合には患者１０３の層毎の走査が行なわれる。この場合、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４はシステム軸線１０６を中心に患者１０３の周りを回転し、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは患者１０３の２次元断層を走査するために多数の投影を撮影する。その際に取得された測定値から、走査された断層を表示する断層像が再構成される。相連続する断層の走査の間に、患者１０３はその都度システム軸線１０６に沿って移動される。この過程は全ての関心断層が捕捉されるまで繰り返される。

一方、スパイラル走査中の場合には、テーブル１０７を連続的に矢印ｂの方向に移動させつつ、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムはシステム軸線１０６を中心に患者１０３の周りを回転する。すなわち、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは、患者１０３に対して相対的に連続的にスパイラル軌道上を、患者１０３の関心領域が全部捕捉されるまで移動する。

このように、コンピュータ断層撮影装置２によって撮影された患者１０３の診断範囲における多数の相連続する断層信号がデータベース２０に供給される。

そして、データベース２０では、蓄積された断層信号をＣＴ画像データとして蓄積・記憶し、ネットワークを介して画像表示装置１に供給するようになっている。

続いて、図を参照してストレートＣＰＲ画像及びＭＰＲ画像を表示する際の画像表示制御処理の具体的手法について説明する。

図３は、表示部１４に表示されたストレートＣＰＲ画像とＭＰＲ画像の表示例である。

先ず、制御部１１は、上述したコンピュータ断層撮影装置２にて撮影されデータベース２０に蓄積されたＣＴ画像データを、ネットワークを介して通信部１２から画像処理装置１に取り込み、磁気ディスク１６に記憶させておく。

そして、ストレートＣＰＲ画像及びＭＰＲ画像の表示を行なう際、制御部１１は、磁気ディスク１６に記憶したＣＴ画像データからボリュームデータを生成し、当該ボリュームデータを用いて所望のストレートＣＰＲ画像及びＭＰＲ画像を生成することとなる。例えば、制御部１１は、ボリュームデータに基づいて観察対象である血管の中心線（血管経路の軸。図中一点鎖線で示す）を含む任意断曲面を生成し、当該任意断曲面に対するストレートＣＰＲ画像処理を行ない、血管経路の所定の範囲に沿ったボリュームデータの可視化として、当該経路に沿った切断面であるストレートＣＰＲ画像３を生成し表示部１４に表示する。なお、図３にあるように血管の中心線を示す線は、厳密に血管の中心を通過する必要はない、狭窄、瘤、分岐により血管が複雑な形状を有するときにはおおよそに血管に沿った線を用いることが観察者の直感に即した画像につながるからである。よって、おおまかに血管の経路を指し示すものであればよい。

次いで、制御部１１は、磁気ディスク１６に記憶したＣＴ画像データから表示部１４の画面上に設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅ（図中点線にて表示）によって特定された血管の経路上の各位置におけるＭＰＲ画像データ（交差断面情報）を取得し、取得した各ＭＰＲ画像データに基づいて各ＭＰＲ画像４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ及び４Ｅをそれぞれ生成して表示部１４に表示する。図３に示す例によれば、表示部１４の画面に対して固定設定されているＭＰＲ取得位置ａ〜ｅにそれぞれ対応する各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が血管の経路と交差する交差断面として生成され、表示部１４（図において表示部１４の下段）に表示されている。この場合、例えば、ＭＰＲ画像４Ｃが観察部位であり、ＭＰＲ画像４Ａ、４Ｂ、４Ｄ、４Ｅが観察部位と比較観察するための対象部位である。

そして、操作者である臨床医師が、マウスを介して操作部１５を操作すると、表示部１４の画面上にはマウスの動きに合わせて移動する小さなキャラクタ(カーソル)が表示され、これを操ることによって表示部１４に表示すべき新たなストレートＣＰＲ画像３を指定することができるように構成されている。つまり、血管をその経路に沿って観察するために、現在表示されているストレートＣＰＲ画像３を、経路方向（図３において双方向矢印にて示す）にパン操作し、新たに表示すべきストレートＣＰＲ画像３を指定する。これにより、操作者のマウス操作及び画面描画とを並行して処理を行なうことができ、操作者は、新たに指定されたストレートＣＰＲ画像３を表示部１４に順次表示させて、血管をその経路に沿ってシームレスに観察することができるようになっている。

ここで、表示手順の一例に沿って、表示部１４の画面に対して設定されるＭＰＲ取得位置ａ〜ｅについて説明する。

図４は、表示部１４の画面に対して設定されるＭＰＲ取得位置についての説明図である。なお、血管に沿った経路はあらかじめ取得され、設定されているものとする。

先ず、表示部１４に表示すべき血管経路の所定の範囲に沿ったボリュームデータの可視化として、当該経路に沿った切断面（図中点線楕円で囲む）であるストレートＣＰＲ画像３が生成される。

そして、表示部１４の画面に対して設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅによって血管の経路上の位置が特定される。つまり、ＭＰＲ取得位置ａ〜ｅによって血管の経路と交差する交差断面である各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を取得すべき位置が特定される。

ＭＰＲ取得位置ａ〜ｅは、表示部１４の画面(表示部１４の画面中に設定されたウィンドウを含む)に対して固定設定されており、画面上のｘ位置座標を用いて、その位置に表示されている血管の経路上の位置tが取得される。そして、血管の経路上の位置tにおける空間上の座標Ｘが取得される。例えば、ＭＰＲ取得位置ａは（xa）→（ta）→ X（xa, ya, za）、ＭＰＲ取得位置ｂは（xb）→（tb）→ X（xb, yb, zb）、ＭＰＲ取得位置ｃは（xc）→（tc）→ X（xc, yc, zc）・・・、として設定される。また、それぞれＭＰＲ取得位置における血管の経路の方向ベクトルが取得される。

そして、このように画面上設定された位置によって、血管経路上の各位置と方向ベクトルが特定され、各位置を含み方向ベクトルを法線ベクトルとする平面によってＭＰＲ画像の平面が特定され、対応するＭＰＲ画像データが取得され、各ＭＰＲ画像データに基づいて各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が夫々生成、表示されることとなる。

図５は、パン操作によるストレートＣＰＲ画像３の表示と、これに連動する各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の表示についての説明図である。

操作者である臨床医師が現在表示されているストレートＣＰＲ画像３（図中上段）を、マウスによってパン操作（図においては画像を右方向に動かすことによって左方向に新たな血管経路断面を観察している）し、新たに表示すべきストレートＣＰＲ画像３が指定されると、指定されたストレートＣＰＲ画像３（図中下段）が表示されると共に、画面上設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する位置の各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が自動的に生成され、表示されるよう構成される。

このように、表示部１４の画面にＭＰＲ取得位置ａ〜ｅを設定したことにより、ストレートＣＰＲ画像３が更新された場合でも、操作者である臨床医師がＭＰＲ画像を生成すべき位置を改めて指定することなく、表示部１４の画面に設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を自動的に生成し、表示することができる。従って、操作者の手を煩わせることなく、ストレートＣＰＲ画像３の更新と並行してその交差断面であるＭＰＲ画像４を自動的に表示させることができるため、操作者は、血管をその経路に沿って観察することが容易になり、優れたユーザインターフェースを実現することができる。特に、ストレートＣＰＲ画像３を経路方向に観察する際、操作者である臨床医師の操作や画面描画などと並行してシームレスに継ぎ目なくストレートＣＰＲ画像３の更新、表示を行なうことができる構成である場合には、ストレートＣＰＲ画像３の更新表示に連動してＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）も順次自動で更新表示させることができるため、より優れた効果を発揮することとなる。

加えて、操作者がＭＰＲ画像４を生成すべき位置を改めて指定する必要がないため、例えば、操作者である臨床医師は目線を表示部１４に表示したＭＰＲ画像４の観察部位（例えばＭＰＲ画像４Ｃ）又は対象部位（例えばＭＰＲ画像４Ａ、４Ｂ、４Ｄ又は４Ｅ）に合わせたまま、マウスを操作してストレートＣＰＲ画像３をパン操作（更新）すると、ストレートＣＰＲ画像３の更新に伴って画面上設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅにて特定される経路の位置が更新され、各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）もこれに伴い自動で更新表示される。従って、操作者である臨床医師は目線を移動させることなく、ＭＰＲ画像４を順次確認することができるため、より観察しやすくなる。

上述した実施形態では、パン操作することにより新たなストレートＣＰＲ画像３を表示（指定）する手法について述べたが、これに限らず、ストレートＣＰＲ画像３を回転操作させて新たに表示すべき経路の所定の範囲としてストレートＣＰＲ画像３を指定し、これに伴いＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を自動的に生成し表示するよう構成してもよい。

図６は、回転操作によるストレートＣＰＲ画像３の表示と、これに連動するＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の表示についての説明図である。

ここでは図６（Ａ）に示すストレートＣＰＲ画像３について、曲線に沿った曲断面を回転させるよう構成する。操作者である臨床医師は、マウスなどを介して血管の回転軸（一点鎖線で示す）を中心に所定角度回転操作することで（図６（Ｂ）参照）、表示すべきストレートＣＰＲ画像３を更新する。

そして、回転後のストレートＣＰＲ画像３が図６（Ｃ）に示す如く表示部１４に表示され、これに伴い画面上設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する位置の各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が自動的に生成表示される。

なお、回転操作の場合には、回転軸に沿って各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が全て同じ回転方向に揃って回転表示されるものである。そのため、回転後のストレートＣＰＲ画像３のＭＰＲ取得位置ａ〜ｅで特定される血管経路上の各位置に対応するＭＰＲ画像データ（交差断面情報）を、ボリュームデータより取得し、これに基づいて回転後の新たなＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を生成表示する、という構成に限定されず、図６（Ａ）に示す各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を、回転操作の際の回転角度分（例えば９０度）だけ回転させたデータを交差断面情報として利用することにより、回転前の各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を同方向に揃って回転角度分（例えば９０度）回転させて回転後のＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）として表示させるよう構成してもよい。

更に、ストレートＣＰＲ画像３を拡大又は縮小操作させて新たに表示すべき切断面を指定し、これに伴いＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を自動的に生成し表示するよう構成することもできる。

図７は、拡大操作によるストレートＣＰＲ画像３の表示と、これに連動するＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の表示についての説明図である。

ここでは図７に示すストレートＣＰＲ画像３について、マウスに具備されたホイールを操作することにより、ストレートＣＰＲ画像３を拡大表示するよう構成する。そして、拡大後のストレートＣＰＲ画像３が図７下段に示す如く表示部１４に表示され、これに伴い画面上設定されたＭＰＲ取得位置ａ〜ｅに対応する位置の各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が自動的に生成表示される。

同図に示す如く、ストレートＣＰＲ画像３の拡大又は縮小表示により、表示されるＭＰＲ画像４のそれぞれの間隔を自動的に変更することができる。同図に示す例の場合、５ｍｍ間隔で表示させていたＭＰＲ画像４を、ストレートＣＰＲ画像３を拡大表示させたことにより、新たに３ｍｍ間隔で取得して表示することができた。

このように、ストレートＣＰＲ画像３の拡大又は縮小を指定した場合には、対応する各ＭＰＲ画像４の間隔を改めて指定することなく、ストレートＣＰＲ画像３の拡大又は縮小に連動して各ＭＰＲ画像４の間隔を変更することができる。これによって観察部位を含むＭＰＲ画像と比較部位を含むＭＰＲ画像との間隔を、２つのＭＰＲ画像を対比するのに適切な間隔に変更することを直接行なう必要がなくなり、ストレートＣＰＲ画像に対する拡大又は縮小操作に伴って自然に最適な複数のＭＰＲ画像が取得できる。

また、上述した実施形態では、パン操作、回転操作、拡大縮小操作における新たなストレートＣＰＲ画像３の指定について述べたが、これに限らず、現在表示されている血管とは別の血管を新しく取得して経路の所定の範囲に沿ったボリュームデータの可視化をする際にも、本発明を適用することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、血管の経路に沿ったストレートＣＰＲ画像３と、当該経路と交差する各ＭＰＲ画像４を取得すべき経路上の位置をＭＰＲ取得位置ａ〜ｅとして表示画面に対して設定するよう構成したので、表示すべきストレートＣＰＲ画像３が新たに指定された場合にも、操作者の手を煩わせることなく、新たに指定されたストレートＣＰＲ画像３に連動した各ＭＰＲ画像４の表示を行なうことができる。特に、操作者である臨床医師が目線を画面に表示したＭＰＲ画像４に合わせたまま、マウスを操作してストレートＣＰＲ画像３を各種操作（例えば、パン操作、回転操作、拡大縮小操作等）した場合、ストレートＣＰＲ画像３の更新に伴って各ＭＰＲ画像４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）も自動で更新表示されるため、操作者である臨床医師は目線を移動させることなく、ＭＰＲ画像４を順次確認することができ、より観察しやすくなる。

また、本実施形態によれば画面上に複数のＭＰＲ取得位置ａ〜ｅを設定したので、観察部位と当該観察部位と比較観察の対象となる対象部位とを同時に手間なく表示させることができる。

更に、本実施形態によれば、画面上に複数のＭＰＲ取得位置ａ〜ｅを設定したので、各ＭＰＲ画像４が血管全体のどの部位であるかを一目で把握することが容易である。

なお、本実施形態では、管状組織に沿った経路の所定の範囲を示す画像としてストレートＣＰＲ画像を例に説明したが、これに限らず、管状組織内部から観察した展開面である円筒投影画像を利用することもできる。具体的には、経路上の所定の範囲に沿ったボリュームデータの可視化を行なう方法であれば何でも良い。なお、ＶＥ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）画像は経路上の一点を起点としてボリュームデータの可視化を行なうものであるので管状組織に沿った経路の所定の範囲を示す画像としては含まれない。

また、本実施形態では、ストレートＣＰＲ画像の交差断面としてＭＰＲ画像を例に説明したが、これに限らず、ＶＥ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）画像、ＭＰＲ付きＶＥ画像、厚み付きＶＥ画像、sphereＶＥ画像または厚み付きＭＩＰ画像を利用することもできる。また、「円筒投影画像」とその交差断面としての「sphereＶＥ画像」など、これらの組み合わせにより本発明を実施することもできる。具体的には、少なくとも経路上の一点を起点としてボリュームデータの可視化を行なう方法であれば何でも良い。特に、経路上の一点を含んだ平面上のボリュームデータの可視化を行なう方法であれば望ましい。例えば、ＭＰＲ付きＶＥ画像は経路上の一点を含んだ平面上のボリュームデータの可視化したものであるＭＰＲ画像と経路上の一点を起点としてボリュームデータの可視化したものであるＶＥ画像を合成したものである。また、特にＭＰＲ画像であっては、経路の方向ベクトルを法線ベクトルとする平面によってＭＰＲ画像の平面が特定されるもののみならず、ＭＰＲ画像の平面の法線ベクトルは任意の方向であって良い。例えば、一つのＭＰＲ画像の平面の法線ベクトルは経路の方向ベクトルであり、他のＭＰＲ画像の平面はその一つのＭＰＲ画像の平面と平行であっても良い。

なお、本実施形態では、使用される画像データとしてＣＴ画像データを例に説明したが、これに限らず、使用される画像データは、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の医用画像処理装置より得られるデータ及びそれらを組み合わせたり加工したりしたものであってもよい。

なお、本実施形態では、可視化する対象として血管を例示したが、管状組織であれば何でも良い。例えば、小腸、大腸、胆嚢管、気管などが考えられる。

更に、画像表示制御プログラムを、フレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、又はインターネット等を介して取得して記録しておき、これらを汎用のコンピュータで読み出して実行することにより、当該コンピュータを実施形態に係る制御部１１として機能させることも可能である。

以上夫々説明したように、本発明は管状組織に沿った経路の所定の範囲と、当該経路に交差する交差断面と、を表示手段に表示する医用画像表示制御の分野に利用することが可能であり、特に管状組織に沿った経路の所定の範囲及び交差断面を順次変更しながら表示させる際における医用画像表示制御の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。

本実施形態に係る画像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 ＣＴ画像データを取得するためのコンピュータ断層撮影装置の概略図である。 表示部１４に表示されたストレートＣＰＲ画像とＭＰＲ画像の表示例である。 表示部１４の画面に対して設定されるＭＰＲ取得位置ａ〜ｅについての説明図である。 パン操作によるストレートＣＰＲ画像３の更新表示と、これに連動するＭＰＲ画像４の更新表示の説明図である。 回転操作によるストレートＣＰＲ画像３の更新表示と、これに連動するＭＰＲ画像４の更新表示の説明図である。 拡大操作によるストレートＣＰＲ画像３の更新表示と、これに連動するＭＰＲ画像４の更新表示の説明図である。

符号の説明

１ 画像表示装置
１１ 制御部
１２ 通信部
１３ 記憶部
１４ 表示部
１５ 操作部
１６ 磁気ディスク
１７ バス
２０ ＤＢ（データベース）
２ コンピュータ断層撮影装置
３ ストレートＣＰＲ画像
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ ＭＰＲ画像
ａ〜ｅ ＭＰＲ取得位置

Claims (9)

1. ボリュームデータに含まれる管状組織を可視化する医用画像表示制御装置であって、
   前記管状組織に沿った経路を取得する経路取得手段と、
   前記経路の所定の範囲に沿った管状組織を含むボリュームデータを可視化し表示手段の画面上に表示する第１表示制御手段と、
   前記経路と交差する２以上の交差断面を示す交差断面情報を取得すべき前記経路上の各位置を特定するために、前記経路の所定の範囲より前記画面上の位置を夫々設定する設定手段と、
   設定された前記画面上の各位置に対応する前記経路上の各位置の前記交差断面を示す前記交差断面情報を取得し、当該交差断面情報に基づいて前記各交差断面を前記画面上に表示する第２表示制御手段と、
   前記画面上に表示すべき前記経路の所定の範囲を新たに指定する指定手段と、
   前記経路と交差する２以上の交差断面を示す交差断面情報を取得すべき前記経路上の各位置を特定するために、前記指定手段によって新たに指定された前記経路の所定の範囲より前記画面上の位置を夫々新たに設定する再設定手段と、
   新たに指定された前記経路の所定の範囲に沿った管状組織を含むボリュームデータを可視化し前記画面上に表示する第３表示制御手段と、
   前記再設定手段にて設定された前記画面上の各位置に対応する前記経路上の各位置の前記交差断面を示す前記交差断面情報を新たに取得し、当該交差断面情報に基づいて前記各交差断面を前記画面上に表示する第４表示制御手段と、
   を有することを特徴とする医用画像表示制御装置。
2. 請求項１に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記指定手段は、前記第１表示制御手段にて前記画面上に表示された前記経路の所定の範囲を前記経路方向にパン操作する手段を備え、当該パン操作によって前記経路の所定の範囲を新たに指定することを特徴とする医用画像表示制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記第１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記管状組織のボリュームデータを用いた円筒投影画像処理によって可視化をすることを特徴とする医用画像表示制御装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記第１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記管状組織のボリュームデータを用いたストレートＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像処理によって可視化をすることを特徴とする医用画像表示制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記第２表示制御手段及び第４表示制御手段は、前記各交差断面をＭＰＲ（ M u l t iP l a n a r R e c o n s t r u c t i o n）画像により表示することを特徴とする医用画像表示制御装置。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記第２表示制御手段及び第４表示制御手段は、前記各交差断面を、ＶＥ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）画像、ＭＰＲ付きＶＥ画像、厚み付きＶＥ画像、sphereＶＥ画像、厚み付きＭＩＰ画像の何れかにより表示することを特徴とする医用画像表示制御装置。
7. 請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記指定手段は、前記管状組織を前記経路を軸に回転表示させるため所定角度回転操作する手段を備え、
   前記１表示制御手段及び前記第３表示制御手段は、前記所定角度回転させて可視化をし、前記第４表示制御手段は、前記第２表示制御手段にて表示された前記各交差断面を夫々前記所定角度回転させた前記各交差断面を前記画面上に表示することを特徴とする医用画像表示制御装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置であって、
   前記指定手段は、前記画面上に表示された前記経路の所定の範囲の拡大操作又は縮小操作の少なくともいずれか一方を行なう手段を備え、当該拡大操作又は縮小操作によって前記経路の所定の範囲を新たに指定することを特徴とする医用画像表示制御装置。
9. コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の医用画像表示制御装置として機能させることを特徴とする医用画像表示制御プログラム。

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