(57)【要約】      （修正有）【課題】血管のプラーク付着形状を任意の方向から測定し、種々の狭窄指標を医用画像と共に表示する医用画像処理装置および医用画像診断装置を提供する。【解決手段】医用画像処理装置および医用画像診断装置は、医用画像データから血管を抽出する血管抽出部と、前記血管の所定位置で血管芯線に垂直な血管断面を生成し、この血管断面から血管内壁などを抽出する血管断面抽出部と、前記血管内壁にフィッティングされた閉曲線および前記閉曲線の中心点をそれぞれスケール基準線とスケール中心点とするスケール設定部と、前記スケール中心点に対して所定の観察方向を設定する観察方向設定部と、前記スケールの目盛を用いて前記観察方向の血管断面の狭窄指標を測定する狭窄指標測定部と、前記狭窄指標の測定値に応じた色づけを行うカラーマッピング部と、前記色付けされた１つ以上の血管断面を所定の表示モードに従ってモニタに表示する表示制御部とを有する。【選択図】図２
2014094157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用診断装置で取得された医用画像データから血管を抽出する血管抽出部と、
前記血管の所定位置で、血管芯線に垂直な血管断面を生成し、この血管断面から血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域を抽出する血管断面抽出部と、
前記血管内壁に略一致するようにフィッティングされた閉曲線および前記閉曲線の中心点をそれぞれ、スケール基準線とスケール中心点とするスケールを形成するスケール設定部と、
前記スケール中心点に対して所定の観察方向を設定する観察方向設定部と、
前記スケールに設定される所定の目盛を用いて前記観察方向の血管断面の狭窄指標を測定する狭窄指標測定部と、
前記狭窄指標の測定値に応じたカラーマップにより色づけを行うカラーマッピング部と、
前記カラーマップにより色付けされた１つ以上の血管断面を所定の表示モードに従ってモニタに表示する表示制御部と、
を有する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記スケール設定部は、前記観察方向を表す直線と、前記スケール基準線とが交わる２つの点をスケール基準点とし、この２つのスケール基準点間の距離を１とした場合に、スケール基準点とスケール中心点の距離を０．５とするスケールを設定する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記カラーマップに基づき色付けされた複数の血管断面を用いて、血管芯線方向に沿って前記観察方向に対する狭窄領域の厚さを断面表示する請求項１または２記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記カラーマップに基づき色付けされた複数の血管断面を用いて、前記観察方向から見た狭窄領域の厚さを等高線表示する請求項１または２記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記血管断面に対して全観察方向の狭窄指標を求め、この全観察方向で算出した狭窄指標の最大値を血管芯線方向に沿ってカラーマッピング表示する請求項１または２記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記全観察方向の狭窄指標の最大値を３次元医用画像の血管上にカラーマッピング表示する請求項５記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
被検体から取得した医用画像データから血管を抽出する血管抽出部と、
前記血管から関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記関心領域内に含まれる血管の所定位置で、血管芯線に垂直な血管断面を生成し、この血管断面から血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域を抽出する血管断面抽出部と、
前記血管内壁に略一致するようにフィッティングされた閉曲線および前記閉曲線の中心点をそれぞれ、スケール基準線とスケール中心点とするスケールを形成するスケール設定部と、
前記スケール中心点に対して所定の観察方向を設定する観察方向設定部と、
前記スケールに設定される所定の目盛を用いて前記観察方向の血管断面の狭窄指標を測定する狭窄指標測定部と、
前記狭窄指標の測定値に応じたカラーマップにより色づけを行うカラーマッピング部と、
前記カラーマップにより血管狭窄の危険の程度を所定の表示モードに従ってモニタに表示する表示制御部と、
を有する医用画像診断装置。
【請求項８】
前記スケール設定部は、前記観察方向を表す直線と、前記スケール基準線とが交わる２つの点をスケール基準点とし、この２つのスケール基準点間の距離を１とした場合に、スケール基準点とスケール中心点の距離を０．５とするスケールを設定する請求項７記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記カラーマップに基づき色付けされた複数の血管断面を用いて、血管芯線方向に沿って前記観察方向に対する狭窄領域の厚さを断面表示する請求項７または８記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記カラーマップに基づき色付けされた複数の血管断面を用いて、前記観察方向から見た狭窄領域の厚さを等高線表示する請求項７または８記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記血管断面に対して全観察方向の狭窄指標を求め、この全観察方向で算出した狭窄指標の最大値を血管芯線方向に沿ってカラーマッピング表示する請求項７または８記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記全観察方向の狭窄指標の最大値を３次元医用画像の血管上にカラーマッピング表示する請求項１１記載の医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、血管内腔の状態を表示する医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脳血管障害や心臓の冠動脈疾患を予防するためには、起因となる血管の狭窄や閉塞を早期に発見することが重要である。血管の狭窄や閉塞の診断においては、Ｘ線診断装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置等などから取得した医用画像データを処理し、血管の状態を数値や画像によって表示することが行われている。
【０００３】
例えば、（１）医用画像データから血管を自動抽出し、血管の断面とその内部の状態（石灰化領域、プラーク領域、血管領域など）を画素値によって色分けして表示するもの。（２）造影剤を用いて血管の様子を撮影し、血管の太さが細く投影される血管の狭窄部や、血管が太く投影される動脈瘤などを観察するもの。（３）血管の断面を表示し、血管内腔の直径（または、面積）から狭窄率などを表示するもの。などがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、血管の狭窄となるプラークがすべての方向から均一に血管壁に形成されないため、血液の流れる血管の開存部（以下内腔領域と称する）は楕円形であったり、三日月形であったりと様々な形状となる。さらには内腔領域が血管中心から大きく偏心する場合もある。
【０００５】
このため、上述した血管に対する単純な色分け、投影および狭窄率などを表示するだけでは、心筋梗塞などの疾患の発生の可能性を判断するには十分でないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７２５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、血管のプラークの付着の形状を任意の観察方向から測定し、疾患の発生の可能性を判断するための種々の狭窄指標を画像と共に表示する医用画像処理装置、およ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】
【０００８】
上記課題を達成するために、本実施形態の医用画像処理装置は、医用診断装置で取得された医用画像データから血管を抽出する血管抽出部と、前記血管の所定位置で、血管芯線に垂直な血管断面を生成し、この血管断面から血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域を抽出する血管断面抽出部と、前記血管内壁に略一致するようにフィッティングされた閉曲線および前記閉曲線の中心点をそれぞれ、スケール基準線とスケール中心点とするスケールを形成するスケール設定部と、前記スケール中心点に対して所定の観察方向を設定する観察方向設定部と、前記スケールに設定される所定の目盛を用いて前記観察方向の血管断面の狭窄指標を測定する狭窄指標測定部と、前記狭窄指標の測定値に応じたカラーマップにより色づけを行うカラーマッピング部と、前記カラーマップにより色付けされた１つ以上の血管断面を所定の表示モードに従ってモニタに表示する表示制御部と、を有する。
【０００９】
また、本実施形態の医用画像診断装置は、被検体から取得した医用画像データから血管を抽出する血管抽出部と、前記血管から関心領域を設定する関心領域設定部と、前記関心領域内に含まれる血管の所定位置で、血管芯線に垂直な血管断面を生成し、この血管断面から血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域を抽出する血管断面抽出部と、前記血管内壁に略一致するようにフィッティングされた閉曲線および前記閉曲線の中心点をそれぞれ、スケール基準線とスケール中心点とするスケールを形成するスケール設定部と、前記スケール中心点に対して所定の観察方向を設定する観察方向設定部と、前記スケールに設定される所定の目盛を用いて前記観察方向の血管断面の狭窄指標を測定する狭窄指標測定部と、前記狭窄指標の測定値に応じたカラーマップにより色づけを行うカラーマッピング部と、前記カラーマップにより血管狭窄の危険の程度を所定の表示モードに従ってモニタに表示する表示制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態における医用画像処理の全体図。
【図２】医用画像処理部のブロック構成図。
【図３】狭窄指標の測定とカラーマッピング処理のフローチャート図。
【図４】血管選択のためのユーザインタフェース画面。
【図５】狭窄指標表示のためのユーザインタフェース画面。
【図６】本実施形態における血管断面の概念図。
【図７】狭窄指標を表示するためのスケールの例。
【図８】同実施形態におけるスケールの変形例。
【図９】同実施形態におけるスケールの変形例。
【図１０】同実施形態におけるカラーマップの例。
【図１１】カラーマッピング表示処理のフローチャート。
【図１２】内腔領域がスケール中心を含まない場合のカラーマッピング表示処理の例。
【図１３】同実施形態におけるカラーマッピング表示処理のその他の例。
【図１４】内腔領域がスケール中心を含む場合のスケールの例。
【図１５】内腔領域がスケール中心を含む場合のカラーマッピング表示処理の例。
【図１６】血管芯線方向の狭窄指標をカラーマッピング表示するフローチャート。
【図１７】狭窄領域におけるカラーマッピング表示例。
【図１８】内腔領域におけるカラーマッピング表示例。
【図１９】等高線表示のためのカラーマッピング表示例。
【図２０】等高線表示のためのフローチャート。
【図２１】等高線表示を行うための説明図。
【図２２】偏心指標表示のためカラーマッピング表示例。
【図２３】偏心指標を求めるための説明図。
【図２４】３Ｄ画像上への狭窄指標のカラーマッピング表示例。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について図１から図２４を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。また、本医用画像処理装置は、単独装置として設定される他、医用画像参照ビューア、医用ワークステーション、医用アプリケーションサーバ、およびＸ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置等の各種モダリティ（医用画像診断装置）に搭載することも可能である。本実施形態では、説明を具体的にするため、医療用ワークステーションに内蔵される場合を例にとり説明を行うものとする。
【００１２】
（装置構成）
図１に示す本実施形態の医用画像処理装置は、ＣＰＵ(Central Processing Unit）１、医用画像データベース２、入出力装置３、ユーザインタフェース部４、記憶部５、医用画像処理部６、およびモニタ７を有している。
【００１３】
ＣＰＵ１は、記憶部５などに保存されたアプリケーションを読込み、これに従って各ユニットを制御することでシステム全体を統合して制御する。
【００１４】
医用画像データベース２は、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置等で撮影されたボリュームデータを始めとする画像処理対象の各種医用画像データを記憶する。この医用画像データベース２は、本装置内のハードディスク、ＤＶＤなどの入出力装置３内、またはネットワーク接続される図示しないＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication Systems)、モダリティなどに構成される。本実施形態では、病院内のネットワークに接続されるＰＡＣＳに構成されているものと仮定する。
【００１５】
入出力装置３は、具体的には本装置に接続されたＤＶＤ、ＭＯなどのストレージ装置であり、医用画像データの入出力が行える。
【００１６】
ユーザインタフェース部４は、ユーザが操作を行うキーボード、トラックボール、マウス、およびタッチパネル操作などを含み、モニタ７に表示されるユーザインタフェース画面と連携が行われる。さらには医用画像処理を実行するための専用のインターフェース・デバイスを有していてもよい。
【００１７】
記憶部５は、本医用画像処理を実行するためのプログラムが格納されている。また、画像処理実行時の画像処理データを一時的に保存するワークエリアとしての機能も有している。
【００１８】
医用画像処理部６は、ＣＰＵ１の指令の下、医用画像データベース２から取得したボリュームデータから、断面像などの各種表示画像を再構成する機能を有し、本実施形態では、さらに血管の狭窄指標の測定および設定したスケールに基づいてカラーマッピング表示を行う。
【００１９】
モニタ７は、医用画像処理部６で処理された医用画像データの３次元表示、ＭＰＲ(Multi Planar Reconstruction)表示、ＭＩＰ(Maximum intensity Projection)表示、およびＣＰＲ(Curved Planar Reconstruction)表示などの各種モード表示に加え、本実施形態で行われる血管の狭窄指標測定に対する各種カラーマッピング表示を行う。
【００２０】
図２は、医用画像処理部６のブロック構成図を示している。医用画像処理部６は、血管抽出部２０、表示モード設定部２１、関心領域設定部２２、血管断面抽出部２３、スケール設定部２４、観察方向設定部２５、狭窄指標測定部２６、カラーマッピング部２７、色設定部２８、および表示制御部２９を有している。
【００２１】
血管抽出部２０は、医用画像データベース２から取得した医用画像データから血管を抽出する。血管の抽出には血管の自動抽出やその他の一般的な公知技術を使用することができる。通常、血管抽出には、骨などの他の組織と画素値によって区別する。また、造影剤を用いることで血管抽出を容易にすることができる。抽出範囲は血管の抽出ができる領域であればよい。心臓、胸部、あるいは頸部など比較的広い範囲でもよいし、診断したい血管の一部分をはじめから指定してもよい。この部位選択については、関心領域設定部２２で行える。
【００２２】
表示モード設定部２１は、モニタ７に表示される表示モードを設定する。血管抽出前の医用画像、または血管抽出後測定された狭窄指標に対してカラーマッピング表示された医用画像に対しても各種表示モードが設定できる。
【００２３】
関心領域設定部２２は、血管抽出部２０で抽出された血管から狭窄指標の測定およびカラーマッピング表示を行いたい関心領域を設定して記憶する。
【００２４】
血管断面抽出部２３は、ユーザによって指定された血管の関心領域内において、血管芯線に垂直な任意の血管断面から血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域をその画素値の違いから識別する。この時、識別が困難な場合には造影剤を用いた医用画像を用いても良い。また、本実施形態は、画素値だけによる識別に限定するものではない。画素値の連続性など他の画像識別方法と組み合わせても良い。
【００２５】
スケール設定部２４は、血管断面抽出部２３で抽出された血管内壁に略一致するようにフィッティングする閉曲線と、この閉曲線の中心点を求め、それぞれがスケール基準線とスケール中心点と定義されるスケールを設定する。
【００２６】
観察方向設定部２５は、ユーザによって指定された血管の観察方向の設定を記憶する。
【００２７】
観察方向は、血管断面のスケール中心に対して定義される。
【００２８】
狭窄指標測定部２６は、ユーザによって指定された観察方向と、前記スケールに基づいて血管断面の狭窄指標を測定する。狭窄指標は、狭窄領域の厚みの他、測定値を組み合わせた任意の式によって定義することができる。
【００２９】
カラーマッピング部２７は、各血管断面の狭窄指標値に対応するカラーマップに基づき色付け（カラーマッピング）を行う。
【００３０】
色設定部２８は、各種表示モードや各種狭窄指標に対応するカラーマップを設定し保存する。
【００３１】
表示制御部２９は、カラーマップにより色付けされた血管断面を所定の表示モードに従ってモニタに表示する（カラーマッピング表示）。
【００３２】
（画像処理）
以上のように構成された医用画像処理装置において本実施形態の医用画像処理について説明する。図３は、狭窄指標の測定とカラーマッピング処理のフローチャート図である。このフローチャートに基づき、本実施形態の具体的な画像処理方法について説明する。
【００３３】
ステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０３までは、図４に示す血管選択のユーザインタフェース画面４０を参照する。まず、ステップＳＴ３０１では、例えばＰＡＣＳなどの医用画像データベース２に保存されている医用画像データ（ボリュームデータ）をネットワーク経由で取得する。そして表示モード設定部２１に指定された設定情報に基づき、取得した医用画像データを再構成してモニタ７に表示する（ステップＳＴ３０２）。図４の例では、取得した医用画像データを心臓とし、表示モード選択４１を３Ｄ表示としている。この時、左側の画面４２には、血管抽出処理が行われた心臓の３Ｄ画像が表示されるとともに選択可能な血管が示される。そして、ステップＳＴ３０３において、ユーザは、診断対象の血管に対して関心領域４３を指定する。右側の画面４５では、任意の表示倍率４４（図では３００％）に従って関心領域４３近傍の拡大図（もしくは縮小図）が表示され、関心領域４３を詳細に設定できる。この関心領域４３の空間座標は、関心領域設定部２２に記憶される。
【００３４】
図５は、狭窄指標表示のためのユーザインタフェース画面５０を示している。この時、表示モード５１をＣＰＲ表示とし、画面５２の上部には、図４で指定した血管の関心領域４３がＣＰＲ表示されている。また、血管５３ａの血管芯線方向に垂直な断面位置を示すマーカ５４と、その位置の左右には、点線で示す拡大マーカ５５ａ、５５ｂが表示されている。
【００３５】
点線矢印で示すように、断面位置を示すマーカ５４を中心とし、拡大マーカ５５ａ、５５ｂで指定される血管範囲が画面５２の下部に表示される。
【００３６】
狭窄指標表示ユーザインタフェース画面５０の右側には、マーカ５４で指示される断面位置の血管断面５６が表示される（ステップＳＴ３０４）。この時、血管断面抽出部２３により血管断面５６の画素値解析処理に基づいて血管外壁、血管内壁、狭窄領域、および内腔領域が識別、抽出される（ステップＳＴ３０５）。抽出された血管内壁を基準とする閉曲線、およびこの閉曲線の中心を求め、それぞれをスケール基準点、スケール中心とするスケールをフィッティングさせる（ステップＳＴ３０６）。さらには観察方向５７で設定される角度に基づき観察方向マーカ５８表示される。狭窄指標測定部２６は、この観察方向に基づくプラークの厚さ（ＳＡ、Ｓ’Ｂ）をスケールによって測定し表示する（ステップＳＴ３０７）。このＳ、Ｓ’、Ａ、Ｂ点などの各種点については後述する。そしてカラーマッピング部２７では、この各血管断面５６について色設定部２８に保存されるカラーマップによってプラークの厚さを色分けし表示する（ＳＴ３０８）。そして狭窄指標測定部２６は、さらに各種狭窄指標、例えば観察方向に対する狭窄率、全方向から求めた最大狭窄率、任意の定義により求めた偏心指標値などを算出しモニタ７に表示する（ステップＳＴ３０９）。
【００３７】
以上のステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０９は、ユーザが手動で指定した血管断面位置でのフローチャートであるが、関心領域４３全体にわたり関心領域の開始位置から終了位置まで自動的に狭窄指標の測定を行うことが可能である。すなわち点線で示すステップＳＴ３１０では、関心領域４３全体にわたり狭窄指標の測定が終了したかどうかを判定し、全体にわたって狭窄指標の測定が終了していない場合は（ＳＴ３１０：Ｎｏ）、次の断面位置に移動し、血管断面の狭窄指標測定を繰り返す。関心領域４３が全体にわたって狭窄指標の測定が終了した場合は（ＳＴ３１０：Ｙｅｓ）関心領域４３全体の狭窄指標の評価が行われ、表示モードに従って表示される（ステップＳＴ３０９）。
【００３８】
この自動的な狭窄指標の測定を、例えば図４に示す心臓の血管全体に行うことで３Ｄ画像の血管上に狭窄指標値を色で表示することが可能である。これにより、広い視野から狭窄した危険個所を一目で見つけることができる。この実施形態については後述する。
【００３９】
（スケール）
次に血管断面に対して設定するスケールについて説明する。図６は、血管芯線に垂直な血管断面の概念図を示している。血管断面６０は、血管断面抽出部２３による抽出処理により、血管外壁６１、血管内壁６２、プラークまたは石灰化された狭窄領域６３、および血液が流れる内腔領域６４が画素値や画素の連続性などの画像処理によって抽出される。また、点線は動脈瘤６５などがある場合を示している。
【００４０】
図７は、血管断面６０に対して狭窄状態を評価するための狭窄指標を表示するスケールを示す。通常の血管断面はほぼ円形か楕円形で近似することができるため、本実施形態では、円形のスケールを設定する場合について説明する。
【００４１】
円形スケール７０は、その直径を血管内壁６２に合わせてフィッティングさせる。また、同心円状に所定値の目盛りが設定される。ここでは一例として、矢印で示す観察方向に沿って、血管内壁６２の位置をスケール基準点Ｓ、円中心をスケール中心点Ｏ、さらにこのスケール基準点Ｓとスケール中心点Ｏに対して対称位置にある血管内壁６２の位置をＳ’とする。この時、スケール基準点Ｓと反対側のスケール基準点Ｓ’との距離を１００％とし、スケール中心点Ｏを５０％とする目盛を設定し、同心円の間隔を１０％刻みと設定している。この目盛間隔は任意の値に変更可能である。また観察方向を示す角度は、方向Ｘに対する角度θとして定義される。
【００４２】
血管断面６０が楕円であった場合は、スケール中心点Ｏと血管内壁６２上のスケール基準点との距離の割合が同じ位置を結ぶ目盛を設定する。
【００４３】
さらに、別のスケールの目盛設定においては、スケール中心点Ｏを０とし、スケール基準点Ｓ、Ｓ’を１００とするような目盛を設定することもできる。この場合は、スケール中心点Ｏからスケール基準点Ｓまでの距離の割合を目盛として設定もよいし、同心円の面積割合を目盛として設定してもよい。
【００４４】
図８は、動脈瘤がある場合の血管断面６０に対するスケールを示す。このスケール８０の場合は、動脈瘤６５の部分を除いた部分に対して、図７のスケールを設定し、動脈瘤６５の部分に対しては、１００％以上もしくは０％以下となる部分として測定できるような目盛が設定されている。また、図９に示すスケール９０は変形例であるが、所定角度単位で観察方向を示す放射状の直線ＲＬを任意の角度間隔で設定し、二つの同心円ＳＬと二つの放射状直線ＲＬで囲まれる領域Ｕに対して、後述のカラーマッピング表示や狭窄指標を求めるものである。
【００４５】
（カラーマッピング表示）
カラーマッピング表示は、色設定部２８に格納されるカラーマップにもとづいて色付けがなされる。図１０は、図７のスケール７０に対するカラーマップの例である。このカラーマップ１０は、スケール範囲に色付けするための表示色が設定される。図１０の例ではスケールの目盛は１０％としているが任意の目盛を設定可能である。また、表示色も任意色が設定可能である。この例では、０〜５０％までは、比較的狭窄の程度が低いという意味で青色などの寒色系を用い、５０％以上では危険を表す赤色などの暖色系の色を設定している。また、パーセントが大きくなるに従って色の彩度を濃いものに設定している。また、点滅色などを定義してユーザに注意喚起を行ってもよい。カラーマップ１０は、狭窄領域の厚さを示すスケール７０に対するカラーマップであるが、他の狭窄指標に使用する各種カラーマップも色設定部２８に保存される。
【００４６】
図１１は、スケール７０を用いたカラーマッピング表示処理のフローチャートである。また、図１２に示すカラーマッピング表示処理例を参照しながら説明する。この例では内腔領域６４が、スケール中心点Ｏを含まないほど偏心している場合についての例である。
【００４７】
ステップＳＴ１１１では、血管断面抽出部２３で抽出した内腔領域６４を識別する。ここで観察方向をＳＯとする。この時、観察方向を示す線分ＳＳ’と内腔領域６４との交点をＡ点、Ｂ点とし、観察方向を示す線分ＳＳ’と直交する直線ＯＨと内腔領域６４との交点をＣ点、Ｄ点とする。そしてステップＳＴ１１２ではこの内腔領域６４が、スケール中心点Ｏを含むかどうかを判断する。この図１１の例では、この内腔領域６４が、スケール中心点Ｏを含まないため（ＳＴ１１２：Ｎｏ）、スケール中心点Ｏから内腔領域６４への接線ＯＲ、接線ＯＬを求める（ステップＳＴ１１３）。そしてその接点をそれぞれＥ点、Ｆ点とする。
【００４８】
ステップＳＴ１１４では、接線ＯＲ、接線ＯＬと内腔領域６４の外周で囲まれる領域（Ｏ点、Ｅ点、Ａ点、Ｃ点、Ｆ点で囲まれる領域）を求める。この領域は、接線ＯＲと接線ＯＬで挟まれる角度領域であれば観察方向変えても距離ＳＡは５０％を超える。また、点線矢印で示す反対の観察方向では、５０％を超えることはない。すなわち、図１２では線分ＯＬ、線分ＯＲを境界としてスケールの切り替えが行われている。すなわち、線分ＯＬ、線分ＯＲを境界とする内腔領域６４側では０から５０％の目盛を使用し、内腔領域６４側と反対側の領域では５０％以上の目盛を使用している。また、別のカラーマッピング表示の例として図１３を示す。この場合は、接線ＯＲ、接線ＯＬと内腔領域６４の外周で囲まれる領域（Ｏ点、Ｅ点、Ａ点、Ｃ点、Ｆ点で囲まれる領域）のみに５０％以上の目盛を使用した例である。
【００４９】
図１４は、内腔領域６４がスケール中心点Ｏを含む場合のスケールを示している。図１４の例では、図１２と同じスケール７０を用いているが、この場合はどの観察方向からでも５０％の目盛を超えることはないため、図１５のようなカラーマッピング表示となる。また、図１５で示すスケールの目盛は狭窄領域の厚さを計測する場合で使用するものであるが、内腔領域６４がスケール中心点Ｏを含む場合には、同心円を面積比とする目盛を設定してもよい。
【００５０】
以上述べたように、ステップＳＴ１１５では、カラーマップを用いて血管断面６０に対して色づけを行う。
【００５１】
（血管芯線方向の２次元カラーマッピング表示）
次に、関心領域４３内にわたり、所定のスライス幅で測定した複数の血管断面を用いて血管芯線方向に沿った狭窄指標をカラーマッピング表示する例について説明する。図１６は、血管芯線に沿った方向の狭窄指標をカラーマッピング表示するフローチャートを示している。
【００５２】
まず、ステップＳＴ１６１において、所定のスライス幅でカラーマッピングされた関心領域内の血管断面を取得する。そしてカラーマッピング表示モードの種類、また狭窄指標の種類などを選択する（ステップＳＴ１６２）。そして観察方向をモニタ７に表示されるユーザインタフェース画面にて指定する。観察方向は、観察方向に沿った断面表示と観察方向に垂直な断面表示が選択できる（ステップＳＴ１６３）。すなわち観察方向（Ｓ’、Ｂ、Ａ、Ｓ）に沿った平行方向断面か、垂直方向（Ｈ’、Ｃ、Ｄ、Ｈ）の断面かを設定できる。そしてステップＳＴ１６４では、選択された表示モードと観察方向に基づき、血管芯線方向の狭窄指標のカラーマッピング表示が行える。
【００５３】
また、図１７の例では、狭窄領域内にカラーマッピング表示を行っているが、狭窄を起こしている沈着物がプラークなのか石灰化してしまったものなのか判断するために、狭窄領域の元画像を表示したい場合には、図１８に示すようにカラーマッピング表示を内腔領域６４側にすることもできる。また、図９に示したスケール９０などを用いて内腔領域周辺部のみにカラーマップを適用して色付けを行っても良い。
【００５４】
（等高線表示）
また、図１９は等高線表示のカラーマッピング表示例である。この表示方法は、所定の観察方向に対して、狭窄領域６３の等高線表示を可能とする。図２０は、等高線表示のためのフローチャートである。また、図２１は、等高線表示のための説明図である。まずステップＳＴ２０１では、表示モードを等高線表示に変更する。そして、図２１に示す血管断面２１０に対し観察方向を設定する（ステップＳＴ２０１）。ステップＳＴ２０３では、観察方向からみた等高線表示するための深さｄを設定する。すなわち、図２１に示すように、矢印で示す観察方向から見た内腔領域６４の厚みを等高線表示するために、観察方向と直交する深さｄの直線（開始直線ＬＤＳ、終了直線ＬＤＥ）を設定する。そしてステップＳＴ２０４では、開始直線ＬＤＳから終了直線ＬＤＥまで直線ＬＤＤを移動させその狭窄指標値をプロットする。この処理を血管心線方向に繰り返すことにより、図１９のような等高線表示が得られる。
【００５５】
（その他の狭窄指標）
図２２は、その他の狭窄指標の表示例を示す。本実施形態は、内腔領域６４の血管中心からの偏り（以下偏心と称する）を測定できることを特徴としている。そして様々な狭窄指標が定義可能である。例えば、偏心度を示す狭窄指標として式（１）により偏心指標１を定義する。
【００５６】
偏心指標１＝Ｍａｘ（θ（ＳＡ/Ｓ'Ｂ））…（１）
ここで（ＳＡ/Ｓ'Ｂ）は、所定の観察方向での狭窄領域の厚さの比を表し、Ｍａｘ（θ）は、θを回転させ全観察方向での最大値となる値を求めるものとする。
【００５７】
また、図２３に示すように、全観察方向において狭窄領域の厚さが一番小さいところ（Ｍｉｎ）と大きいところ（Ｍａｘ）の比を偏心指標２としてもよい。
【００５８】
以上のようにして求めた各血管断面の偏心指標を、その値の程度によって複数のレベルに区分けし（図２２ではレベル１〜３）、血管芯線方向にカラー表示すると図２２が得られる。また、特に危険なレベルにある場合には、危険指標マーカを合わせて表示したり、カラー表示を点滅させたりしてユーザの注意を喚起するようにしてもよい。これらの設定は、カラーマップに設定してもよい。
【００５９】
（３Ｄ画像上への狭窄指標のカラーマッピング表示）
上述した偏心指標のように、全観察方向の狭窄指標の最大値を図４に示した心臓の３Ｄ画像の血管上に、カラーマッピング表示を行う。この様子を図２４に示す。実際には血管に対して色付けされるが、図面では表現するのが難しいため、四角２４１にて色を表している。また、狭窄指標値が高く危険な領域を星印２４２で示しているが、これを危険指標マーカとしてもよい。図３のフローチャートで説明したように、あらかじめ心臓全体の血管に対して狭窄指標の自動測定をしておおき、全観察方向の狭窄指標の最大値についてカラーマッピング表示をしておく。これにより広い視野から危険個所を一目で見つけられるとともに、この危険な個所を再度関心領域として設定することで、狭窄の程度を詳しく調べることが可能となる。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態によれば、血管の狭窄状態を、観察方向を変えて表示することができる。しかも狭窄領域の偏りを評価することが可能であり、これにより種々の狭窄指標を医用画像と共に表示でき、病症の発症を多角的に診断する医用画像処理装置、および医用画像診断装置が提供できる。
【００６１】
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。
【００６２】
例えば、本実施形態ではプラークと石灰化領域をまとめて狭窄領域として説明したが、これらを区別して狭窄指標を設定してもよい。またスケールの例も例示に過ぎず、症状に応じて任意のものが設定可能である。また表示モードについても２つ以上設定し、同時に表示することも可能である。
【００６３】
これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００６４】
１…ＣＰＵ、
２…医用画像データベース、
３…入出力装置、
４…ユーザインタフェース部、
５…記憶部、
６…医用画像処理部、
７…モニタ、
１０…カラーマップ、
２０…血管抽出部、
２１…表示モード設定部、
２２…関心領域設定部、
２３…血管断面抽出部、
２４…スケール設定部、
２５…観察方向設定部、
２６…狭窄指標測定部、
２７…カラーマッピング部、
２８…色設定部、
２９…表示制御部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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