(57)【要約】【課題】ユーザに負担をかけることなく、３次元画像から管状構造の最短経路を探索できるようにする。【解決手段】経路抽出部１６が心臓の冠動脈の経路を抽出し、分断経路検出部１８が本来あるべき経路が分断されてしまっている分断経路を検出する。検索用経路生成部２０が分断経路を接続する検索用経路を生成し、始点終点設定部２２が、抽出された経路に始点Ｐｓおよび終点Ｐｅを設定する。経路探索部２４が経路抽出部１６が抽出した経路および検索用経路に基づいて、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅの間の最短経路を探索する。表示制御部２６が、心臓および冠動脈のＶＲ画像に最短経路をマッピングし、最短経路がマッピングされたＶＲ画像を表示部３０に表示する。【選択図】図１
2014064824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状構造を含む３次元画像から該管状構造の経路を抽出する経路抽出手段と、
前記経路において、分断されている分断経路を検出する分断経路検出手段と、
該分断経路を接続する検索用経路を生成する検索用経路生成手段と、
前記経路および前記検索用経路に基づいて、前記経路の始点および終点の間の最短経路を探索する探索手段とを備えたことを特徴とする管状構造の最短経路探索装置。
【請求項２】
前記分断経路検出手段は、前記経路の端点と該端点の周囲にある他の経路との距離が特定距離以内である場合に、前記端点と前記他の経路との間を分断経路として検出する手段であることを特徴とする請求項１記載の最短経路探索装置。
【請求項３】
前記分断経路検出手段は、前記経路の端点における前記管状構造の径と、該分断された経路の周囲にある複数の他の経路における前記管状構造の径とにより定まる距離を算出し、該距離が最も短い他の経路と前記端点との間を前記分断経路として検出する手段であることを特徴とする請求項１記載の最短経路探索装置。
【請求項４】
前記経路の始点および終点を設定する始点終点設定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の最短経路探索装置。
【請求項５】
前記経路抽出手段は、前記抽出された経路に対する結合および／または分断の指示に基づいて、前記経路を修正する手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の最短経路探索装置。
【請求項６】
前記分断経路検出手段は、分断の指示がなされて修正された経路においては、前記分断経路としての検出を禁止する手段であることを特徴とする請求項５記載の最短経路探索装置。
【請求項７】
前記探索手段は、前記検索用経路に対して優先度を低くして前記最短経路を探索する手段であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の最短経路探索装置。
【請求項８】
前記経路抽出手段は、前記分断経路において前記経路の再度の抽出を行う手段であり、
前記検索用経路生成手段は、前記経路の再度の抽出結果に基づいて、前記検索用経路を生成する手段であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の最短経路探索装置。
【請求項９】
管状構造を含む３次元画像から該管状構造の経路を抽出し、
前記経路において、分断されている分断経路を検出し、
該分断経路を接続する検索用経路を生成し、
前記経路および前記検索用経路に基づいて、前記経路の始点および終点の間の最短経路を探索することを特徴とする管状構造の最短経路探索方法。
【請求項１０】
管状構造を含む３次元画像から該管状構造の経路を抽出する手順と、
前記経路において、分断されている分断経路を検出する手順と、
該分断経路を接続する検索用経路を生成する手順と、
前記経路および前記検索用経路に基づいて、前記経路の始点および終点の間の最短経路を探索する手順とを有する管状構造の最短経路探索方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の画像から血管等の管状構造を抽出し、抽出した管状構造の最短経路を探索する装置および方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療機器（例えば多検出器型ＣＴ等）の進歩により質の高い３次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。しかしながら、３次元画像は多数の２次元画像から構成され情報量が多いため、医師が所望の観察部位を見つけ診断することに時間を要する場合がある。そこで、注目する臓器を抽出しＭＩＰ、ＶＲ、ＣＰＲ等の表示を行うことにより、臓器全体や病変の視認性を高め診断の効率化を図ることが行われている。
【０００３】
一方、心臓ＣＴ画像に対する解析、特に冠動脈解析あるいは脳血管の解析を行う際に、血管経路に沿って展開したＣＰＲ画像、狭窄部および狭窄率といった診断に有効な情報を得るために、管状構造を含む３次元画像から、冠動脈等の血管の中心経路をグラフ構造として抽出して表示することが行われている。例えば、特許文献１には、血管等の管状構造の始点から目標とする部位との間において、目標とする部位に通じる複数の管状構造の中心を通る中心線を抽出し、複数の中心線から最短となる最短経路を探索し、最短経路を対応する管状構造の表示画面に重ねて表示する手法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された手法においては、プラーク等により血管が細くなっている部分、あるいは脂肪等の管状構造とは異なる組織が付与してしまった部分等において、中心線が分断されてしまう場合がある。このように中心線が分断されてしまうと、最短経路を探索できなくなる。このため、中心線が分断されている場合に、ユーザによる途切れた部分の指定を受け付けることにより、途切れた部分を接続して、最短経路を探索できるようにする手法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２０３２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された手法においては、分断されている箇所をユーザが指定する必要がある。このため、管状構造の最短経路の確認の作業が煩雑なものとなり、作業を行うユーザの負担が大きい。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ユーザに負担をかけることなく、３次元画像から管状構造の最短経路を探索できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による管状構造の最短経路探索装置は、管状構造を含む３次元画像から管状構造の経路を抽出する経路抽出手段と、
経路において、分断されている分断経路を検出する分断経路検出手段と、
分断経路を接続する検索用経路を生成する検索用経路生成手段と、
経路および検索用経路に基づいて、経路の始点および終点の間の最短経路を探索する探索手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
なお、本発明による最短経路探索装置においては、分断経路検出手段を、経路の端点と端点の周囲にある他の経路との距離が特定距離以内である場合に、端点と他の経路との間を分断経路として検出する手段としてもよい。
【００１０】
また、本発明による最短経路探索装置においては、分断経路検出手段を、経路の端点における管状構造の径と、分断された経路の周囲にある複数の他の経路における管状構造の径とにより定まる距離を算出し、距離が最も短い他の経路と端点との間を分断経路として検出する手段としてもよい。
【００１１】
また、本発明による最短経路探索装置においては、経路の始点および終点を設定する始点終点設定手段をさらに備えるものとしてもよい。
【００１２】
また、本発明による最短経路探索装置においては、経路抽出手段を、抽出された経路に対する結合および／または分断の指示に基づいて、経路を修正する手段としてもよい。
【００１３】
また、本発明による最短経路探索装置においては、分断経路検出手段を、分断の指示がなされて修正された経路においては、分断経路としての検出を禁止する手段としてもよい。
【００１４】
また、本発明による最短経路探索装置においては、探索手段を、検索用経路に対して優先度を低くして最短経路を探索する手段としてもよい。
【００１５】
また、本発明による最短経路探索装置においては、経路抽出手段を、分断経路において経路の再度の抽出を行う手段とし、
検索用経路生成手段を、経路の再度の抽出結果に基づいて、検索用経路を生成する手段としてもよい。
【００１６】
本発明による最短経路探索方法は、管状構造を含む３次元画像から管状構造の経路を抽出し、
経路において、分断されている分断経路を検出し、
分断経路を接続する検索用経路を生成し、
経路および検索用経路に基づいて、経路の始点および終点の間の最短経路を探索することを特徴とするものである。
【００１７】
なお、本発明による管状構造の最短経路探索方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、管状構造を含む３次元画像から管状構造の経路が抽出され、経路において、分断されている分断経路が検出され、分断経路を接続する検索用経路が生成され、経路および検索用経路に基づいて、経路の始点および終点の間の最短経路が探索される。このため、ユーザは何ら手を加えなくても、分断経路が接続されて、最短経路が探索されることとなる。したがって、３次元画像から管状構造の最短経路を探索する際のユーザの負担を軽減できる。
【００１９】
また、経路の端点と端点の周囲にある他の経路との距離が特定距離以内である場合に、端点と他の経路との間を分断経路として検出することにより、本来連続した経路でない端点が、経路として探索されてしまうことを防止できるため、最短経路探索の精度を向上できる。
【００２０】
また、経路の端点における管状構造の径と、分断された経路の周囲にある複数の他の経路における管状構造の径とにより定まる距離を算出し、この距離が最も短い他の経路と端点との間を分断経路として検出することによっても、本来連続した経路でない端点が、経路として探索されてしまうことを防止できるため、最短経路探索の精度を向上できる。
【００２１】
また、経路の始点および終点を検出することにより、ユーザは経路の始点および終点を指定する必要が無くなるため、ユーザの負担をさらに軽減することができる。
【００２２】
また、抽出された経路に対する結合および／または分断の指示を受け付け、この指示に基づいて、経路を修正することにより、ユーザの意図を反映させて最短経路を探索することができる。
【００２３】
この場合、分断の指示がなされて修正された経路においては、分断経路としての検出を禁止することにより、ユーザが意図的に分断した経路が検索用経路により接続されてしまうことを防止できる。
【００２４】
また、検索用経路に対して優先度を低くして最短経路を探索することにより、検索用経路が優先的に最短経路として探索されることが無くなるため、誤った経路が探索されてしまう可能性を低減できる。
【００２５】
また、分断経路の端点間において経路の再度の抽出を行うことにより、本来存在すべき経路が探索される場合がある。このため、経路の再度の抽出結果に基づいて、検索用経路を生成することにより、本来存在すべき経路の可能性が高い検索用経路を用いて最短経路を探索できるため、最短経路探索の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態による管状構造の最短経路探索装置を適用した３次元画像表示装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】抽出された冠動脈の経路を示す図
【図３】分断経路の検出を説明するための図（その１）
【図４】分断経路の検出を説明するための図（その２）
【図５】検索用経路の生成を説明するための図
【図６】始点および終点の設定を説明するための図
【図７】最短経路がマッピングされたＶＲ画像を示す図
【図８】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態による管状構造の最短経路探索装置を適用した３次元画像表示装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１に示す３次元画像表示装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれた３次元画像表示プログラムをコンピュータ上で実行することにより実現される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされる。なお、以降の説明においては、３次元画像を人体の胸部を撮影することにより取得されたものとし、管状構造を冠動脈とする。
【００２８】
本実施形態による３次元画像表示装置１は、画像取得部１０、記憶部１２、構造物抽出部１４、経路抽出部１６、分断経路検出部１８、検索用経路生成部２０、始点終点設定部２２、経路探索部２４、表示制御部２６、入力部２８および表示部３０を備える。
【００２９】
画像取得部１０は、マルチスライスＣＴ装置またはＭＲＩ装置等のモダリティ２において、被写体の胸部を撮影して得られた３次元画像Ｖ０を取得する、通信インターフェースの機能を有する。なお、本実施形態においては、モダリティ２はマルチスライスＣＴ装置であるものとする。３次元画像群Ｖ０はＬＡＮ経由でモダリティ２から送信される。
【００３０】
ここで、３次元画像Ｖ０は、診断対象となる胸部を断層面に垂直な方向に沿って順に得られる２次元の断層画像を積層することによって取得されるものであり、本実施形態においては、モダリティ２において撮影された複数の断層画像を重ね合わせることにより生成される。なお、ＣＴ装置を用いて取得した３次元画像は、３次元空間上での格子点を構成するボクセル（すなわち画素位置）毎にＸ線の吸収量を蓄えたデータとなり、各画素位置に対して１つの信号値（ＣＴ装置で撮影した場合は、Ｘ線の吸収量を示す値）が与えられたデータとなる。
【００３１】
なお、３次元画像Ｖ０には、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格で規定された付帯情報が付加される。付帯情報は、例えば、３次元画像を識別するための画像ＩＤ、被写体を識別するための患者ＩＤ、検査を識別するための検査ＩＤ、画像情報毎に割り振られるユニークなＩＤ（ＵＩＤ）、その画像情報が生成された検査日、検査時刻、その画像情報を取得するための検査で使用されたモダリティの種類、患者氏名、年齢、性別等の患者情報、検査部位（撮影部位、本実施形態においては胸部）、撮影条件（造影剤の使用有無や、放射線量等）、１回の検査で複数の画像を取得したときのシリーズ番号あるいは採取番号等の情報が含まれうる。
【００３２】
記憶部１２は、ハードディスク等の大容量の記憶装置であり、３次元画像Ｖ０が記憶される。
【００３３】
構造物抽出部１４は、３次元画像Ｖ０から心臓を抽出する。心臓を抽出する手法としては、例えば特開平２００８−２５９６８２号公報に記載されたように、部位認識を行い、その結果に基づいて心臓を抽出する手法を用いることができる。特開平２００８−２５９６８２号公報に記載された手法は、入力された３次元画像Ｖ０を構成する断層画像を正規化し、正規化された断層画像から多数の特徴量を算出し、正規化した断層画像毎に算出された特徴量を、AdaBoost手法によって得られた判別器に入力して、部位らしさを表す部位毎のスコアを算出し、算出された部位スコアを入力として、動的計画法を用いて、人体の体部の並び順が保たれるように断層画像に表された部位（すなわち心臓）を決定する手法である。また、テンプレートマッチングによる方法（例えば特開２００２−２５３５３９号公報参照）および、各部位（すなわち心臓）の固有画像を用いた方法（例えば特開２００３−１０１６６号公報参照）等を用いることもできる。
【００３４】
経路抽出部１６は、心臓における冠動脈の経路を抽出する。具体的には、構造物抽出部１４が抽出した心臓内の局所領域ごとに、３×３のヘシアン（Hessian）行列の固有値を算出することにより線状構造の探索を行う。線状構造が含まれる領域では、ヘシアン行列の３つの固有値のうち１つは０に近い値となり、他の２つは相対的に大きな値となる。また、値が０に近い固有値に対応する固有ベクトルは、線状構造の主軸方向を示すものとなる。経路抽出部１６は、この関係を利用して、局所領域ごとに、ヘシアン行列の固有値に基づいて線状構造らしさを判定し、線状構造が識別された局所領域については、その中心点を候補点として検出する。
【００３５】
そして、探索により検出された候補点を、所定のアルゴリズムに基づいて連結する。これにより、候補点および候補点同士を連結する血管枝（エッジ）からなる木構造が構築され、この木構造を冠動脈の経路として抽出する。なお、経路上における複数の候補点の座標情報や、血管枝の方向を示すベクトル情報は、候補点や血管枝の識別子とともに記憶部１２に記憶される。続いて、検出された候補点ごとに、周辺のボクセルの値（ＣＴ値）に基づき、冠動脈の経路に垂直な断面において、血管の輪郭（血管の外壁）を識別する。形状の識別は、Graph-Cutsに代表される公知のセグメンテーション手法を用いて行う。以上の処理により、図２に示すような管状構造である冠動脈の経路Ｋ０および冠動脈が抽出され、その抽出された経路Ｋ０および冠動脈の特定に必要な情報が生成され、記憶部１２に記憶される。
【００３６】
経路抽出部１６は、上述したように冠動脈の中心線を経路として抽出するが、プラーク等により血管が細くなっている部分、あるいは脂肪等の血管とは異なる組織が付与してしまった部分等において、本来あるべき経路が分断されてしまう場合がある。分断経路検出部１８は、このような本来あるべき経路が分断されてしまっている分断経路を検出する。このため、分断経路検出部１８は、まず経路抽出部１６が抽出した経路の端点を検出する。この端点の検出は、経路Ｋ０が途切れている点を検出することにより行う。
【００３７】
そして、検出した端点を中心とした所定距離Ｔｈ０以内に、抽出された経路Ｋ０が存在するか否かを判定し、存在する場合にその端点と抽出された経路との間は分断されているものとして、そこを分断経路として検出する。図３は分断経路の検出を説明するための図である。分断経路検出部１８は、図３（ａ）に示すように端点Ｐｔを中心とした所定距離Ｔｈ０の円形領域Ａ０を設定し、円形領域Ａ０内に他の経路が存在する場合には、端点Ｐｔとその経路との間を分断経路として検出する。一方、図３（ｂ）に示すように、円形領域Ａ０内に他の経路が存在しない場合、端点Ｐｔとその経路との間は分断経路としては検出しない。また、図３（ｃ）に示すように、円形領域Ａ０内に他の複数の経路Ｋ１，Ｋ２が存在する場合には、端点Ｐｔと端点Ｐｔに最も近い方の経路Ｋ１との間を分断経路として検出する。ここで、所定距離Ｔｈ０はユーザが任意の値に設定することが可能である。
【００３８】
なお、このような分断経路の検出に代えて、経路の端点とその周囲にある他の経路との距離を算出し、この距離が最も短くなる他の経路と端点との間を分断経路として検出してもよい。この際、端点が位置する経路を抽出した冠動脈の径、および距離を算出する対象となる他の経路を抽出した冠動脈の径を用いて、端点とその周囲の他の経路との距離を判断してもよい。すなわち、図４に示すように、経路Ｋ３の端点Ｐｔと経路Ｋ４との距離を算出するに際し、経路Ｋ３を抽出した血管の半径Ｒ３および他の経路Ｋ４を抽出した血管の半径Ｒ４を、端点Ｐｔと経路Ｋ４との距離Ｌ０から減算した距離Ｌ１を算出し、その距離Ｌ１が最小となる他の経路と端点Ｐｔとの間を分断経路として検出してもよい。なお、上記距離Ｌ０は、端点Ｐｔと他の経路Ｋ４との最短距離である。
【００３９】
検索用経路生成部２０は、分断経路検出部１８が検出した分断経路を接続する検索用経路を生成する。すなわち、図５に示すように、経路Ｋ５の端点Ｐｔと端点Ｐｔに近い最も近い経路Ｋ６との間に、破線で示す検索用経路Ｋｋ０を生成する。この際、検索用経路Ｋｋ０は、端点Ｐｔと経路Ｋ６との最短距離を通るように生成すればよい。また、経路抽出部１６において、分断経路すなわち端点Ｐｔと経路Ｋ６との間の領域に対して、再度の経路抽出を行うようにしてもよい。このように再度の抽出処理を行う際には、端点Ｐｔから経路Ｋ６に向かう直線の進め方を小さくする、さらには、端点Ｐｔから経路Ｋ６の方向にのみ探索を行う等して、抽出の精度を向上させることが好ましい。このように抽出精度を高めることにより、経路が抽出される可能性があり、このように経路が抽出された場合には、その経路を検索用経路として用いればよい。
【００４０】
始点終点設定部２２は、経路抽出部１６が抽出した冠動脈の経路Ｋ０に始点および終点を設定する。具体的には、図６に示すように、表示制御部２６により、心臓に経路Ｋ０をマッピングしたボリュームレンダリング画像（ＶＲ画像）を表示部３０に表示し、ユーザによる入力部２８を操作しての始点Ｐｓおよび終点Ｐｅの指定を受け付けることにより、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅを設定する。なお、ＶＲ画像の表示については後述する。ここで、本実施形態においては、始点Ｐｓは冠動脈と大動脈との接続部分であり、終点Ｐｅは冠動脈の末梢端とする。なお、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅを自動で検出するようにしてもよい。これにより、ユーザは経路の始点Ｐｓおよび終点Ｐｅを指定する必要が無くなるため、ユーザの負担を軽減することができる。
【００４１】
経路探索部２４は、経路抽出部１６が抽出した経路および検索用経路に基づいて、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅの間の最短経路を探索する。すなわち、経路探索部２４は、経路抽出部１６が抽出した経路および検索用経路に沿って、始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの長さ（距離）を検出するトラッキング処理を行う。そして、このトラッキング処理により始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの最短経路を検出する。具体的には、始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの長さが検出された経路のうち、最短の経路（中心線の長さが一番小さくなる経路の探索ベクトルデータ）を検出し、この経路を始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの最短経路として検出する。
【００４２】
なお、このように最短経路を探索するに際し、検索用経路についてはトラッキングの際に、優先度を低くすることが好ましい。具体的には、抽出した経路よりも長さを長く見せるように重みづけをすることが好ましい。
【００４３】
表示制御部２６は、構造物抽出部１４が３次元画像Ｖ０から抽出した心臓および経路抽出部１６が抽出した冠動脈を、ボリュームレンダリング法を用いてボリュームレンダリング（ＶＲ）表示する。すなわち、抽出した心臓および冠動脈に対して投影面から仮想的な光線を照射し、３次元画像Ｖ０の各信号値に対応した色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および不透明度（オパシティ）に基づいて、物体内部からの仮想的な反射光による３次元画像を作成し、この３次元画像から投影面に物体内部の３次元構造を透視する投影画像を生成して、これをＶＲ画像として表示する。さらに、表示制御部２６は、経路探索部２４が探索した冠動脈上に最短経路をマッピング表示する。図７は最短経路がマッピングされたＶＲ画像を示す図である。図７に示すように、冠動脈上に最短経路Ｋｓがマッピングされている。
【００４４】
入力部２８は、キーボードおよびマウス等の公知の入力装置からなる。
【００４５】
表示部３０は、液晶、ＣＲＴ等の公知の表示装置からなる。
【００４６】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図８は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、３次元画像Ｖ０は画像取得部１０により取得されて記憶部１２に記憶され、さらに構造物抽出部１４により、３次元画像Ｖ０から心臓が抽出されているものとする。まず、経路抽出部１６が、冠動脈の経路および冠動脈を抽出し（ステップＳＴ１）、さらに分断経路検出部１８が、本来あるべき経路が分断されてしまっている分断経路を検出する（ステップＳＴ２）。
【００４７】
そして、検索用経路生成部２０が、分断経路を接続する検索用経路を生成し（ステップＳＴ３）、始点終点設定部２２が、経路抽出部１６が抽出した冠動脈に始点Ｐｓおよび終点Ｐｅを設定する（ステップＳＴ４）。そして、経路探索部２４が、経路抽出部１６が抽出した経路および検索用経路に基づいて、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅの間の最短経路を探索する（ステップＳＴ５）。さらに、表示制御部２６が、心臓および冠動脈のＶＲ画像に最短経路をマッピングし、最短経路がマッピングされたＶＲ画像を表示部３０に表示し（ステップＳＴ６）、処理を終了する。
【００４８】
このように、本実施形態においては、３次元画像Ｖ０から冠動脈の経路を抽出し、経路において分断経路を検出し、分断経路に検索用経路を生成し、抽出した経路および検索用経路に基づいて、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅの間の最短経路を探索するようにしたものである。このため、ユーザは何ら手を加えなくても、分断経路が接続されて、最短経路が探索されることとなる。したがって、３次元画像Ｖ０から冠動脈等の管状構造の最短経路を探索する際のユーザの負担を軽減できる。
【００４９】
また、経路の端点と端点の周囲にある他の経路との距離が所定距離Ｔｈ０以内である場合に、端点と他の経路との間を分断経路として検出しているため、本来連続した経路でない端点が経路として探索されてしまうことを防止でき、これにより、最短経路探索の精度を向上できる。
【００５０】
また、検索用経路に対して優先度を低くして最短経路を探索しているため、検索用経路が優先的に最短経路として探索されることが無くなり、これにより、誤った経路が探索されてしまう可能性を低減できる。
【００５１】
また、分断経路において経路の再度の抽出を行うことにより、本来存在すべき経路が探索される場合がある。このため、経路の再度の抽出結果に基づいて、検索用経路を生成することにより、本来存在すべき経路の可能性が高い検索用経路を用いて最短経路を探索できるため、最短経路探索の精度を向上できる。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、最短経路を探索した後に、ＶＲ画像とともに最短経路を表示しているが、経路抽出部１６が抽出した経路を、ＶＲ画像にマッピングして表示部３０に表示し、ユーザによる入力部２８を用いての経路の結合および／または分断の指示を受け付け、経路抽出部１６がこの指示に応じて抽出した経路を修正するようにしてもよい。これにより、ユーザの意図を反映させて最短経路を探索することができる。また、この場合において、ユーザは経路を分断する指示を行う場合があるが、ユーザによる分断の指示がなされた経路においては、分断経路としての検出を禁止することが好ましい。これにより、ユーザが意図的に分断した経路が検索用経路により接続されてしまうことを防止できる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、管状構造として、心臓の冠動脈を用いているが、これに限定されるものではなく、脳血管、肺の気管支、肝臓の血管（動脈、静脈、門脈）等、人体を構成する管状構造を有する構造物の最短経路の探索に、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    ３次元画像表示装置
１０    画像取得部
１２    記憶部
１４    構造物抽出部
１６    経路抽出部
１８    分断経路検出部
２０    検索用経路生成部
２２    始点終点設定部
２４    経路探索部
２６    表示制御部
２８    入力部
３０    表示部
【図１】
2014064824.tif 000003
【図２】
2014064824.tif 000004
【図３】
2014064824.tif 000005
【図４】
2014064824.tif 000006
【図５】
2014064824.tif 000007
【図６】
2014064824.tif 000008
【図７】
2014064824.tif 000009
【図８】
2014064824.tif 000010