(57)【要約】【課題】気管支領域をより末梢部まで描出した画像データを発生することを可能とする。【解決手段】記憶部１０は、被検体の気管支を含む領域に関する原ボリュームデータを記憶する。非閉空間クローズ処理部１２は、第１ボリュームデータに含まれる複数の着目ボクセル各々について、前記着目ボクセルの第１画素値を、第１画素値と着目ボクセルの近傍領域に含まれる複数のボクセルの画素値のうちの所定順位の画素値とに基づく第２画素値に置き換えることによって、置換ボリュームデータを発生する。差分処理部１４は、発生された置換ボリュームデータと原ボリュームデータとを差分することにより、気管支の領域が強調された気管支強調ボリュームデータを発生する。３次元画像処理部１８は、発生された気管支強調ボリュームデータに基づいて３次元画像のデータを発生する。【選択図】      図１
2010136765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の気管支を含む領域に関する第１ボリュームデータを記憶する記憶部と、
前記第１ボリュームデータに含まれる複数の特定のボクセル各々について、前記特定のボクセルの第１画素値を、前記第１画素値と前記特定のボクセルの近傍領域に含まれる複数のボクセルの画素値のうちの所定順位の画素値とに基づく第２画素値に置き換えることによって、第２ボリュームデータを発生する第２ボリュームデータ発生部と、
前記発生された第２ボリュームデータと前記第１ボリュームデータとを差分することにより、前記気管支の領域が強調された差分ボリュームデータを発生する差分処理部と、
前記発生された差分ボリュームデータに基づいて３次元画像のデータを発生する３次元画像処理部と、
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
前記第２ボリュームデータ発生部は、
前記近傍領域内に、前記特定のボクセルから所定長さ分の複数のボクセルをそれぞれ有する複数の線状領域を設定し、
前記設定された各線状領域について、前記各線状領域に含まれる前記複数のボクセルの画素値のうちの最大画素値又は最小画素値を決定し、
前記決定された複数の最大画素値又は最小画素値のうちの前記所定順位の画素値と前記第１画素値とに基づく第２画素値に、前記第１画素値を置き換える、
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２画素値は、前記所定順位の画素値と前記第１画素値とのうちの大きい方又は小さい方の画素値である、ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記長さに関する第１パラメータを設定する長さ設定部をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記順位に関する第２パラメータを設定する順位決定部をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１ボリュームデータに関心領域を設定する関心領域設定部をさらに備え、
前記第２ボリュームデータ発生部は、前記設定された関心領域内の複数の前記特定のボクセルに限って、前記第１画素値を前記第２画素値に置き換える、
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１ボリュームデータの画素値に対する前記差分ボリュームデータの画素値の大きさの割合に関する第３パラメータを設定する割合設定部と、
前記設定された第３パラメータに基づいて、前記第１ボリュームデータと前記差分ボリュームデータとを合成し、合成ボリュームデータを発生する合成処理部とをさらに備え、
前記３次元画像処理部は、前記発生された合成ボリュームデータに基づいて３次元画像のデータを発生する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記発生された３次元画像を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第２ボリュームデータ発生部は、複数の前記長さごとに、前記第２画素値を前記第１画素値に置き換える、ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の気管支に関する画像データを発生する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気管支は、肺の構造を形成する主要部位である。従って、画像に描出される結節の解剖学的位置を特定する場合、気管支と結節との位置関係を把握する必要がある。また、手術の計画を立てる際には、病巣や血管の位置関係を気管支の走行に関連付けて把握することが重要である。
【０００３】
気管支は複雑に枝分かれする構造を有する。気管支の立体構造の把握には、例えば、最大値投影法（maximum intensity projection）や、最小値投影法（minimum intensity projection）、ボリュームデータレンダリング法（volume rendering）などによる３次元画像の表示が有効である。しかし、胸部画像において、気管支内腔領域の画素値範囲は、肺実質領域の画素値範囲と重複する。従って、最大値投影法や、最小値投影法、ボリュームデータレンダリング法などを用いても、気管支領域の立体構造を十分に描出することができない。
【０００４】
例えば非特許文献１のように、領域拡張法により、ボリュームデータから気管支の内腔領域を抽出する方法がある。しかし、領域拡張法を用いると、気管支の途切れた部分以降は全て削除されてしまため、気管支の末梢部（細い部分）が削除されてしまう場合がある。そのため、肺門部等の太い気管支しか表示できないという問題がある。
【非特許文献１】Iowa大学 D. Aykac 他, “Segmentation and Analysis of the Human Airway Tree From Three-Dimensional X-Ray CT Images”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、気管支領域をより末梢部まで描出した画像データを発生することが可能な画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある局面に係る画像処理装置は、被検体の気管支を含む領域に関する第１ボリュームデータを記憶する記憶部と、被検体の気管支を含む領域に関する第１ボリュームデータを記憶する記憶部と、前記第１ボリュームデータに含まれる複数の特定のボクセル各々について、前記特定のボクセルの第１画素値を、前記第１画素値と前記特定のボクセルの近傍領域に含まれる複数のボクセルの画素値のうちの所定順位の画素値とに基づく第２画素値に置き換えることによって、第２ボリュームデータを発生する第２ボリュームデータ発生部と、前記発生された第２ボリュームデータと前記第１ボリュームデータとを差分することにより、前記気管支の領域が強調された差分ボリュームデータを発生する差分処理部と、前記発生された差分ボリュームデータに基づいて３次元画像のデータを発生する３次元画像処理部と、を具備する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、気管支領域をより末梢部まで描出した画像データを発生することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る画像処理装置１の構成を示す図である。図１に示すように、画像処理装置１は、記憶部１０、非閉空間クローズ処理部１２、差分処理部１４、合成処理部１６、３次元画像処理部１８、表示部２０、操作部２２、及び制御部２４を有する。
【００１０】
記憶部１０は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置等により、被検体の胸部をスキャンすることにより発生されたボリュームデータ（以下、原ボリュームデータと呼ぶ）を記憶する。原ボリュームデータには、被検体の気管支領域が含まれる。気管支領域は、気管支壁領域と気管支内腔領域とを含む。気管支壁領域は、肺実質領域や気管支内腔領域よりも高い画素値を有する。
【００１１】
非閉空間クローズ処理部１２は、原ボリュームデータに非閉空間クローズ処理（気管支内のクローズ処理）を行い、気管支領域の内部の画素値が気管支壁領域の画素値に置き換わったボリュームデータ（以下、置換ボリュームデータと呼ぶ）を発生する。
【００１２】
詳細は後述するが、非閉空間クローズ処理部１２は、ある着目したボクセル（以下、着目ボクセルと呼ぶ）の原画素値を、原画素値と、この着目ボクセルを含む近傍領域にある複数のボクセルの画素値のうちの所定順位の画素値とに基づく画素値に置き換える処理である。この処理は原ボリュームデータに含まれる全てのボクセルについて行なわれる。なお、近傍領域は着目ボクセルから所定距離（以下、近傍距離と呼ぶ）内にある領域である。近傍距離の値や順位の値に関するパラメータは、操作部２２を介して設定可能である。また、非閉空間クローズ処理部１２は、操作部２２を介して設定された関心領域内に限定して非閉空間クローズ処理を行なってもよい。
【００１３】
差分処理部１４は、置換ボリュームデータと原ボリュームデータとを差分する。差分処理によって発生されたボリュームデータは、気管支領域が強調されたボリュームデータである。この差分処理後のボリュームデータを、気管支強調ボリュームデータと呼ぶことにする。
【００１４】
合成処理部１６は、操作部２２により設定された、原ボリュームデータの画素値に対する気管支強調ボリュームデータの画素値の割合（以下、ブレンド比と呼ぶ）で、原ボリュームデータと気管支強調ボリュームデータとを合成する。合成処理によって発生されたボリュームデータを、合成ボリュームデータを呼ぶことにする。また、合成処理部１６は、操作部２２により設定された関心領域内に限定して、合成処理を行なうことも可能である。
【００１５】
３次元画像処理部１８は、気管支強調ボリュームデータに最大値投影法や、最小値投影法、ボリュームレンダリング法などの３次元画像処理を行い、３次元画像のデータを発生する。この３次元画像は、気管支領域が強調された画像であり、気管支強調画像を呼ぶことにする。また、３次元画像処理部１８は、合成ボリュームデータに３次元画像処理を行い、３次元画像（以下、合成気管支強調画像と呼ぶ）のデータを発生する。
【００１６】
表示部２０は、所定のレイアウトで気管支強調画像や合成気管支強調画像を表示する。また、表示部２０は、近傍距離の値や順位の値、ブレンド比を設定・変更するための領域（欄）も表示可能である。
【００１７】
操作部２２は、ユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。操作部２２としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスが適宜利用可能である。
【００１８】
制御部２４は、画像処理装置１の中枢として、画像処理装置１の各部を制御する。制御部２４は、例えばＣＰＵとメモリとを含み、本実施形態に係る気管支強調画像や合成気管支強調画像等を発生するためのプログラムを読み出して上記メモリ上に展開し、このプログラムに従った処理を上記ＣＰＵが実行することによって制御機能を実現する。
【００１９】
図２は、非閉空間クローズ処理部１２による非閉空間クローズ処理の流れを示す図である。なお、関心領域は設定されていないものとする。図２に示すように、まず、非閉空間クローズ処理部１２は、原ボリュームデータに着目ボクセルを設定する（ステップＳＡ１）。非閉空間クローズ処理部１２は、設定した着目ボクセルから近傍距離（例えば２ｍｍ）内に含まれ、着目ボクセルから複数方向に伸びる複数（例えば２６個）の線状領域を設定する（ステップＳＡ２）。
【００２０】
図３は、ステップＳＡ２にて設定される線状領域をの一例を示す図である。なお、図３は簡単のため２次元領域で示しているが、本実施形態では３次元領域（ボリュームデータ）で行なわれる。また、着目ボクセルＴＶは、気管支壁領域ＫＲ内にある気管支内腔領域ＮＲに設定されているとする。気管支壁領域ＫＲの外側には、肺実質領域ＰＲがある。線状領域ＳＲは、着目ボクセルＴＶから一直線に伸びる複数のボクセルにより構成される。線状領域ＳＲは、画面上の尺度での２ｍｍではなく、実寸の２ｍｍである。例えば、線状領域ＳＲ１，ＳＲ３，ＳＲ５，ＳＲ７は４つのボクセルを含み、線状領域ＳＲ２，ＳＲ４，ＳＲ６，ＳＲ８は、３つのボクセルを含む。なお、図３は２次元表示のため、着目ボクセルＴＶから８方向に設定された８個の線状領域ＳＲを示しているが、実際の本実施形態では、着目ボクセルＴＶから縦、横、斜め２６方向に２６個の線状領域ＳＲを３次元的に設定する。この様に複数方向に伸びる複数の線状領域を設定することで、着目ボクセルの近傍領域が設定される。
【００２１】
線状領域を設定すると非閉空間クローズ処理部１２は、各線状領域について、線状領域に含まれる複数のボクセルの画素値から最大画素値を特定する（ステップＳＡ３）。
【００２２】
図４は、ステップＳＡ３にて特定される最大画素値を有するボクセルを示す図である。なお、図４は簡単のため２次元領域で示しているが、実際には３次元領域で行なわれる。図４に示すように、各線状領域ＳＲについて各最大画素値Ｍが特定される。つまり、２６個の最大画素値Ｍが特定される。気管支壁領域ＫＲの画素値は、気管支内腔領域ＮＲや肺実質領域ＰＲの画素値よりも高い。従って、例えば線状領域ＳＲ１のように、線状領域ＳＲに気管支壁領域ＮＲが含まれていれば、最大画素値Ｍは気管支壁領域ＫＲの画素値となる。
【００２３】
２６個の最大画素値が特定されると、非閉空間クローズ処理部１２は、これら最大画素値を大きさ順に並べ替え、所定順位の画素値を特定する（ステップＳＡ４）。所定順位は、例えば、小さい方から数えて１０番目である。この所定順位の画素値は、置換ボリュームデータにおける着目ボクセルの画素値の候補となる。
【００２４】
そして、非閉空間クローズ処理部１２は、この所定順位の画素値と着目ボクセルの原画素値とのうちの大きい方の画素値を、出力ボリュームデータ（置換ボリュームデータ）における着目ボクセルの画素値に設定する（ステップＳＡ５）。この場合、着目ボクセルが１６個の高画素値のボクセルで囲まれていると、置換ボリュームデータにおける着目ボクセルの原画素値は高画素値となる。この様にして、非閉空間クローズ処理部１２は、気管支壁領域を気管支領域の内側方向に膨張させていく。
【００２５】
非閉空間クローズ処理部１２は、原ボリュームデータを構成する全てのボクセルについて、ステップＳＡ１からステップＳＡ５の処理を行なったか否かを判定する（ステップＳＡ６）。行なっていないならば（ステップＳＡ６：ＮＯ）、非閉空間クローズ処理部１２は、ステップＳＡ１へ進み、異なる着目ボクセルにてステップＳＡ１からステップＳＡ５の処理を繰り返す。全てのボクセルについてステップＳＡ１からステップＳＡ５の処理を行なったならば（ステップＳＡ６：ＹＥＳ）、非閉空間クローズ処理部１２は、非閉空間クローズ処理を終了する。なお、着目ボクセルは、ボリュームデータの端から順に設定していくとよい。この様な順で設定することにより、精度よく、気管支内腔領域を気管支壁領域の画素値で埋めることが出来る。
【００２６】
上記の非閉空間クローズ処理を擬似コードで表したものを以下に示す。
【００２７】
for原ボリュームデータの全ての着目ボクセルについて  
｛  
for着目ボクセルのｉ番目（ｉ=0,1,2,…M）の線状領域について  
｛  
線状領域内の複数のボクセルの画素値から最大画素値ｍｉを特定する  
｝  
最大画素値ｍｉのうち、小さい方からＬ番目の画素値をＳＬとする  
置換ボリュームデータの画素値Ｖ´＝max（原画素値Ｖ、画素値ＳＬ）  
｝
なお、擬似コード中、「最大」や「小さい」などと表現される箇所がある。画素値の大小関係を逆に設定した場合、「最大」から「最小」へ、「小さい」から「大きい」へ変更する必要がある。このように変更して行なう気管支強調画像発生処理も画像処理装置１は実行可能である。
【００２８】
次に、非閉空間クローズ処理の効果について説明する。
【００２９】
非閉空間クローズ処理の結果、気管支壁領域の内部が気管支壁領域と略同一の画素値を有するようにしたい。気管支壁領域は、肺実質領域や気管支内腔領域よりも高い画素値を有する。また、気管支壁領域は管腔構造を有する。そのため、着目ボクセルの近傍領域の複数画素値のうちの最大画素値を着目ボクセルの画素値に置き換えるとすると、原ボリュームデータのほとんどのボクセルの画素値が気管支壁領域等の高画素値に置き換わってしまう。また、最小画素値を着目ボクセルの画素値に置き換えるとすると、原ボリュームデータのほとんどのボクセルの画素値が気管支内腔領域等の低画素値に置き換わってしまう。この様な方法では、気管支領域の内部の画素値に限定して、気管支壁領域の画素値に置き換えることは不可能である。
【００３０】
非閉空間クローズ処理では、着目ボクセルの画素値ＶがＭ個の線状領域のＭ個の最大画素値のうちＬ（１＜Ｌ＜Ｍ）番目に小さい値ＳＬよりも小さい場合、画素値Ｖを画素値ＳＬに置き換える。逆に、画素値Ｖが画素値ＳＬよりも大きい場合、画素値Ｖはそのままである。すなわち、着目ボクセルの画素値ＶがＭ−Ｌ個以上の高画素値のボクセルで囲まれている場合、画素値Ｖは高画素値に置き換わる。換言すれば、着目ボクセルの周囲の一部が高画素値領域（壁）で囲まれていても、壁がない方向が全立体角のＬ／Ｍ以上であれば、壁の画素値で置き換えられることはない。
【００３１】
従って、気管支領域の様に完全に閉じた構造ではない場合、すなわち非閉空間の場合にも、精度良く、気管支領域の内部の画素値を気管支壁領域の画素値に置き換えることが可能となる。しかし、肺の下端部や心臓との隣接領域は、壁が鋭角であるために、誤って置き換えが行なわれてしまう。しかし、肺の最下端部は気管支を観察する上では邪魔にならないため、実用上は問題無い。
【００３２】
次に、制御部２４による気管支強調画像の発生処理の流れについて説明する。図５に示すように、制御部２４は、ユーザによる気管支強調画像の発生処理の開始要求を待機している（ステップＳＢ１）。ユーザにより操作部２２を介して開始要求がなされることを契機として、制御部２４は、気管支強調画像を開始する（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）。まず、制御部２４は、非閉空間クローズ処理部１２に上述の非閉空間クローズ処理を行なわせる。非閉空間クローズ処理において、非閉空間クローズ処理部１２は、原ボリュームデータに非閉空間クローズ処理を行い、気管支内腔領域の画素値を気管支壁領域の画素値で置き換えた置換ボリュームデータを発生する（ステップＳＢ２）。置換ボリュームデータを発生すると、制御部２４は、差分処理部１４に差分処理を行なわせる。差分処理において差分処理部１４は、原ボリュームデータから置換ボリュームデータを減算することにより、気管支領域が強調された気管支強調ボリュームデータを発生する（ステップＳＢ３）。このステップＳＢ２とステップＳＢ３とは気管支強調処理と言える。
【００３３】
強調ボリュームデータを発生すると、制御部２４は、３次元画像処理部１８に３次元画像処理を行なわせる。３次元画像処理において３次元画像処理部１８は、気管支強調ボリュームデータに３次元画像処理を行ない、気管支強調画像のデータを発生する（ステップＳＢ４）。気管支強調画像のデータを発生すると、制御部２４は、表示部２０に表示処理を行なわせる。表示処理において、表示部２０は、気管支強調画像を表示する（ステップＳＢ５）。
【００３４】
上記のように気管支強調画像発生処理は、領域拡張法を用いることなく、気管支強調ボリュームデータを発生することが可能である。このように本実施形態によれば、領域拡張法を省けるために、気管支末梢部の消去という領域拡張法の副作用が起こらない。また、直接、強調ボリュームデータに３次元画像処理して、気管支領域が強調された画像のデータを発生することが可能である。そのため、従来に比して、より末梢部まで気管支領域を表示することが出来る。図６は、気管支強調ボリュームデータに最大値投影法を適用することによって発生された気管支強調画像を示す図である。図６に示すように、気管支強調画像は、肺実質領域の画素値の非一様性に埋もれることなく、気管支領域を末梢部まで鮮明に描出している。また、気管支領域が結節領域に取り込まれている部分ＡＲまで描出されており、結節と気管支との立体的関係が把握できる。この様に、気管支強調画像は胸部における疾患の診断、及び手術計画に有用な情報を提供する。
【００３５】
次に、パラメータ変更操作について説明する。気管支強調画像発生処理には、ユーザが任意に変更できるパラメータが２つ存在する。一つ目は近傍距離、二つ目は立体角閾値である。図７は、これらパラメータの変更操作のための表示レイアウトの一例である。図７に示すように、変更画面には、近傍距離を変更するためのスライダーＫＳ、立体角閾値を変更するためのスライダーＲＳ、実行ボタンＺＢ、原ボリュームデータに由来するアキシャル断面画像ＡＩ、及び気管支強調画像ＫＩが表示される。ユーザは、操作部２２を介して、スライダーＫＳを移動することで近傍距離を、スライダーＲＳを移動することで立体角閾値を変更する。そして、ユーザにより操作部２２を介して実行ボタンＺＢが押されることを契機として、制御部２４は、変更後の近傍距離と立体角閾値とで気管支強調画像発生処理を行なう。
【００３６】
近傍距離は、線状領域の長さ、すなわち、着目ボクセルからどの程度の距離まで近傍領域を設定するかを示すパラメータである。例えば、近傍距離を３ｍｍに設定すると、３ｍｍ程度の太さの気管支領域が特に強調されることになる。従って、より細い（内径が小さい）気管支領域を強調したい場合は近傍距離を小さい値に設定する必要がある。同様に、より太い（内径が大きい）気管支領域を強調したい場合は近傍距離を大きい値に設定する必要がある。近傍距離を変更可能とすることで、観察したい太さの気管支を強調させることが可能となる。
【００３７】
立体角閾値とは、順位に関するパラメータであり、１００×（順位Ｌ）／（線状領域の数Ｍ）で表される。すなわち、立体角閾値は、壁のない開いた空間が何％以下であれば着目ボクセルの画素値を壁の画素値で置き換えるのかを示す。立体角閾値を小さく設定すると、肺の下端部や心臓との隣接領域などを誤って強調してしまうことを減少できるが、気管支の末梢部は強調されにくくなってしまう。立体角を変更可能とすることで、観察したい区域の気管支を強調させることが可能となる。
【００３８】
上記のように、気管支強調画像発生処理は、強調する気管支領域の太さに選択性がある。そのため、例えば、小さい近傍距離（例えば、２ｍｍ）を用いて細い気管支領域を強調した場合、図６に示したように肺門部付近の太い気管支領域は表示されない。この問題の軽減策の一つとして、異なる近傍距離での非閉空間クローズ処理を連続で行なうマルチスケール処理がある。以下、マルチスケール処理について説明する。
【００３９】
図８は、マルチスケール処理を用いた気管支強調画像発生処理の流れを示す図である。まず、制御部２４は、ユーザによる気管支強調画像処理の開始要求を待機している（ステップＳＣ１）。ユーザにより操作部２２を介して開始要求がなされることを契機として、制御部２４は、気管支強調画像を開始する（ステップＳＣ１：ＹＥＳ）。
【００４０】
まず、非閉空間クローズ処理部１２は、第１の近傍距離（例えば４ｍｍ）で非閉空間クローズ処理を行う（ステップＳＣ２）。非閉空間クローズ処理部１２は、ステップＳＣ２により発生した置換ボリュームデータに、第２の近傍距離（例えば２ｍｍ）で非閉空間クローズ処理を行なう（ステップＳＣ３）。
【００４１】
差分処理部１４は、原ボリュームデータから、ステップＳＣ３にて発生した置換ボリュームデータを減算して、気管支強調ボリュームデータを発生する（ステップＳＣ４）。３次元画像処理部１８は、気管支強調ボリュームデータに３次元画像処理を行なうことにより、気管支強調画像のデータを発生する（ステップＳＣ５）。そして、表示部２０は、気管支強調画像を表示する（ステップＳＣ６）。
【００４２】
このように、異なる近傍距離で反復して非閉空間クローズ処理を行なうことにより、単一の近傍距離を用いた非閉空間クローズ処理を行なう場合に比して、様々な太さの気管支領域を強調できる。なお、上記のマルチスケール処理では、２つの近傍距離を用いて２回の非閉空間クローズ処理を行なったが、３つ以上の近傍距離を用いて３回以上の非閉空間クローズ処理を反復して行なってもよい。
【００４３】
また、他の合成処理として、原ボリュームデータに最小値投影処理をすることにより発生した３次元画像（以下、最小値投影画像と呼ぶ）と気管支強調画像とを組み合わせる方法がある。この方法は、高速処理の点で有効と考えられる。
【００４４】
気管支領域を強調する目的の多くは、特定の領域の気管支を観察することである。そのため、興味のない気管支領域が強調され描出されても観察上は邪魔になるだけであることが多い。そこで画像処理装置１は、部分気管支強調処理を実行可能である。以下、部分気管支強調処理を説明する。
【００４５】
図９は、部分気管支強調処理における画面レイアウトの一例を示す図である。図９に示すように、最小値投影画像ＭＩと、部分気管支強調処理により発生された合成気管支強調画像ＧＩとは、並列表示される。また、スライダーＢＳを移動させることによりブレンド比を変更可能である。
【００４６】
部分気管支強調処理では、まずユーザは、操作部２２を介して例えば最小値投影画像上で関心領域ＩＲを設定し、実行ボタンＺＢを押す。実行ボタンＺＢが押されることを契機として、制御部２４は、設定した関心領域のみに気管支強調処理が実行し、関心領域ＩＲのみ気管支強調処理された気管支強調ボリュームデータを発生する。
【００４７】
関心領域ＩＲのみの気管支強調ボリュームデータが発生されると制御部２４は、合成処理部１６に合成処理を行なわせる。合成処理により合成処理部１６は、関心領域ＩＲのみの気管支強調ボリュームデータと原ボリュームデータとを合成する。
【００４８】
合成処理において合成処理部１６は、関心領域ＩＲの内部で画素値ごとにＳ=Ｖ−α×Ｅを計算する。ここで、Ｖは原ボリュームデータの画素値、Ｅは関心領域ＩＲのみの気管支強調ボリュームデータの画素値、Ｓは合成処理の結果発生される合成ボリュームデータの画素値とする。パラメータαはブレンド比に関するパラメータであり、パラメータαの１００倍の値がブレンド比である。ブレンド比を調節することで、強調された気管支領域のコントラストと最小値投影法による太い気管支領域のコントラストとを滑らかに接続することができる。関心領域の外部ではＳ＝Ｖとする。
【００４９】
合成処理が行なわれると、制御部２４は、合成ボリュームデータに最小値投影法を実行し、関心領域ＩＲのみの合成気管支強調画像ＧＩのデータを発生し表示する。図９に示すように、合成気管支強調画像ＧＩは、関心領域ＩＲのみ、本実施形態による気管支強調がされている。関心領域ＩＲ以外の領域は、原ボリュームデータの最小値投影画像である。
【００５０】
部分強調処理を実行することにより、強調したい気管支だけを強調できるので、不要な気管支が描出されなくなる。その結果、目的の気管支の視認性をより向上できる。また、処理範囲が限定されるため、処理に要する時間を軽減できるという効果もある。
【００５１】
気管支の立体構造の把握において、３次元画像上で起始部から末梢部までつながった状態で気管支を観察することが必要なときもある。肺門部付近の気管支領域の描出を補う方法の一つに、単一閾値を用いた領域拡張法により得た肺門部付近の気管支領域と、本実施形態による気管支強調画像とを合成して表示する方法がある。この方法により発生された、合成画像を図１０に示す。図１０に示すように、単一閾値を用いた領域拡張法は、太い気管支領域の描出に優れている。そのため、この合成表示は、気管支領域の起始部から末梢部まで表示するために、効果的な方法である。領域拡張法による気管支領域と、気管支強調画像発生処理による気管支領域とは、合成処理部１６による合成処理によって合成される。
【００５２】
かくして本実施形態によれば、気管支領域をより末梢部まで描出した画像データを発生することが可能となる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図。
【図２】図１の非閉空間クローズ処理部による非閉空間クローズ処理の流れを示す図。
【図３】図２のステップＳＡ２により設定される線状領域を示す図。
【図４】図２のステップＳＡ３により特定される各線状領域の最大画素値を示す図。
【図５】図１の制御部による気管支強調画像発生処理の流れを示す図。
【図６】図２のステップＳＢ５にて発生された気管支強調画像を示す図。
【図７】図１の表示部により表示されるパラメータの変更操作のための表示レイアウトの一例を示す図。
【図８】図１の制御部による、マルチスケール処理を用いた気管支強調画像発生処理の流れを示す図。
【図９】図１の表示部により表示される、部分気管支強調処理における画面レイアウトの一例を示す図
【図１０】図１の合成処理部により、単一閾値を用いた領域拡張法により得た肺門部付近の気管支領域が合成された気管支強調画像を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１…画像処理装置、１０…記憶部、１２…非閉空間クローズ処理部、１４…差分処理部、１６…合成処理部、１８…３次元画像処理部、２０…表示部、２２…操作部、２４…制御部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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