(57)【要約】【課題】大腸領域などの管状組織領域が複数の領域に分離して抽出された場合においても、簡易かつ正確にその分離部分の経路の編集などを行う。【解決手段】被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部１０と、３次元画像から被検体内の管状組織領域を取得する管状組織領域取得部１１と、管状組織領域取得部１１によって取得された管状組織領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの管状組織領域の端点をそれぞれ特定する端点特定部１３と、端点特定部１３によって特定された２つの端点を含む断面画像を生成する断面画像生成部１４と、断面画像生成部１４によって生成された断面画像と管状組織領域の３次元画像とを表示させる表示制御部１７と、上記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付ける経路受付部１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部と、
該３次元画像取得部によって取得された３次元画像から前記被検体内の管状組織領域を取得する管状組織領域取得部と、
該管状組織領域取得部よって取得された管状組織領域が分離している場合に、該分離部分に繋がる２つの前記管状組織領域の端点をそれぞれ特定する端点特定部と、
該端点特定部によって特定された２つの端点を含む断面画像を生成する断面画像生成部と、
該断面画像生成部によって生成された断面画像と前記管状組織領域の３次元画像とを表示させる表示制御部と、
前記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付ける経路受付部とを備えたことを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
前記断面画像生成部が、前記管状組織領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルと前記断面画像の法線ベクトルとの内積が最大となる前記断面画像を生成するものであることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
【請求項３】
前記端点特定部が、入力装置を用いてユーザによって入力された点を前記２つの端点として特定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の医用画像表示装置。
【請求項４】
前記端点特定部が、前記２つの端点を自動的に検出して特定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の医用画像表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部が、前記断面画像と前記管状組織領域の３次元画像とを重ねて表示させるものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項６】
前記表示制御部が、前記断面画像と前記管状組織領域の３次元画像とを並べて表示させるものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項７】
前記断面画像生成部が、前記経路受付部において受け付けられた経路を芯線として用いて前記断面画像としてＣＰＲ画像（Curved Planer Reformation）を生成するものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項８】
前記経路受付部が、前記２つの管状組織領域間を結ぶ線の経路を複数回受け付けるものであり、
前記断面画像生成部が、前記経路の入力毎に前記ＣＰＲ画像を生成するものであることを特徴とする請求項９記載の医用画像表示装置。
【請求項９】
前記管状組織が、大腸、小腸、気管支または血管であることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の医用画像表示装置。
【請求項１０】
被検体の３次元画像を取得し、
該取得した３次元画像から前記被検体内の管状組織の形状を表す管状組織領域を取得し、
該取得した管状組織領域が分離している場合に、該分離部分に繋がる２つの前記管状組織領域の端点をそれぞれ特定し、
該特定した２つの端点を含む断面画像を生成し、
該生成した断面画像と前記管状組織領域の３次元画像とを表示させ、
前記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付けることを特徴とする医用画像表示方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部と、
該３次元画像取得部によって取得された３次元画像から前記被検体内の管状組織の形状を表す管状組織領域を取得する管状組織領域取得部と、
該管状組織領域取得部よって取得された管状組織領域が分離している場合に、該分離部分に繋がる２つの前記管状組織領域の端点をそれぞれ特定する端点特定部と、
該端点特定部によって特定された２つの端点を含む断面画像を生成する断面生成部と、
該断面生成部によって生成された断面画像と前記管状組織領域の３次元画像とを表示させる表示制御部と、
前記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付ける経路受付部として機能させるための医用画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の３次元画像から管状組織領域を抽出し、その管状組織領域の３次元画像を表示する医用画像表示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、ＣＴ（Computed Tomography）装置などのモダリティによって撮影された３次元画像から患者の大腸、小腸、気管支および血管などの管状組織を抽出し、その抽出した管状組織の３次元画像を画像診断に用いることが行われている。
【０００３】
たとえば、大腸コロノグラフィーにおいては、大腸領域の３次元画像に基づいて、その大腸領域の内部を通過する内視鏡の経路を決定し、その決定した経路に沿って視点を動かしながら実際にその視点から内視鏡によって撮影された画像と類似した仮想内視鏡画像を生成し、この仮想内視鏡画像を表示することによって目標とする地点までの経路をナビゲーションする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
ここで、大腸領域の３次元画像を抽出する際、たとえば残渣や閉塞などが存在すると、その部分のＣＴ値は大腸領域のＣＴ値、すなわち空気のＣＴ値とは異なる値となるため大腸領域として抽出されず、図８に示すように、大腸領域が複数の領域に分離されることがしばしばある。図８に示す例の場合、点Ｐ４と点Ｐ５との間と、点Ｐ２と点Ｐ３との間とが分離部分となっている。
【０００６】
このように大腸領域が分離して抽出されると、内視鏡経路も分離したものとなるため分離部分における仮想内視鏡画像を生成および表示することができない。そこで、たとえば、分離された２つの大腸領域間を予め決まった規則で直線や曲線で結んで内視鏡経路とすることが考えられるが、大腸は軟組織であるため撮影する際の患者の体位による変形が大きく、上述した直線や曲線が実際の大腸領域の経路と合致する可能性は低い。
【０００７】
なお、特許文献１においては、血管の芯線を抽出する際、自動的に一旦抽出した芯線を２次元画像上でユーザが修正することが開示されているが、このように２次元画像上での芯線の修正は、実際の血管の３次元的な構造を把握し難いため正確な芯線の修正を行うことが困難である。
【０００８】
また、特許文献１においては、血管の芯線を抽出する際、血管に閉塞がある場合には、芯線の通過点を新たにユーザが追加し、その通過点を含む芯線を再抽出する方法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、この方法においても、ユーザが新たに追加した点に基づいて、予め決まった規則で芯線が再抽出されるため、大腸のように変形が大きい組織の場合には、必ずしも正確な芯線が抽出されるとは限らない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、大腸領域などの管状組織領域が複数の領域に分離して抽出された場合においても、簡易かつ正確にその分離部分の経路の編集などを行うことができる医用画像表示装置および方法並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の医用画像表示装置は、被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部と、３次元画像取得部によって取得された３次元画像から被検体内の管状組織領域を取得する管状組織領域取得部と、管状組織領域取得部よって取得された管状組織領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの管状組織領域の端点をそれぞれ特定する端点特定部と、端点特定部によって特定された２つの端点を含む断面画像を生成する断面画像生成部と、断面画像生成部によって生成された断面画像と管状組織領域の３次元画像とを表示させる表示制御部と、上記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付ける経路受付部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記本発明の医用画像表示装置においては、断面画像生成部を、管状組織領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルと断面画像の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像を生成するものとできる。
【００１３】
また、端点特定部を、入力装置を用いてユーザによって入力された点を上記２つの端点として特定するものとできる。
【００１４】
また、端点特定部を、上記２つの端点を自動的に検出して特定するものとできる。
【００１５】
また、表示制御部を、断面画像と管状組織領域の３次元画像とを重ねて表示させるものとできる。
【００１６】
また、表示制御部を、断面画像と管状組織領域の３次元画像とを並べて表示させるものとできる。
【００１７】
また、断面画像生成部が、経路受付部において受け付けられた経路を芯線として用いて断面画像としてＣＰＲ画像（Curved Planer Reformation）を生成するものとできる。
【００１８】
また、経路受付部を、２つの管状組織領域間を結ぶ線の経路を複数回受け付けるものとし、断面画像生成部を、上記経路の入力毎にＣＰＲ画像を生成するものとできる。
【００１９】
また、管状組織を、大腸、小腸、気管支または血管とすることができる。
【００２０】
本発明の医用画像表示方法は、被検体の３次元画像を取得し、その取得した３次元画像から被検体内の管状組織の形状を表す管状組織領域を取得し、その取得した管状組織領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの管状組織領域の端点をそれぞれ特定し、その特定した２つの端点を含む断面画像を生成し、その生成した断面画像と管状組織領域の３次元画像とを表示させ、上記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付けることを特徴とする。
【００２１】
本発明の医用画像表示プログラムは、コンピュータを、被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部と、３次元画像取得部によって取得された３次元画像から被検体内の管状組織の形状を表す管状組織領域を取得する管状組織領域取得部と、管状組織領域取得部よって取得された管状組織領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの管状組織領域の端点をそれぞれ特定する端点特定部と、端点特定部によって特定された２つの端点を含む断面画像を生成する断面生成部と、断面生成部によって生成された断面画像と管状組織領域の３次元画像とを表示させる表示制御部と、上記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付ける経路受付部として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の医用画像表示装置および方法並びにプログラムによれば、被検体の３次元画像から被検体内の管状組織の形状を表す管状組織領域を取得し、その取得した管状組織領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの管状組織領域の端点をそれぞれ特定し、その特定した２つの端点を含む断面画像を生成し、その生成した断面画像と管状組織領域の３次元画像とを表示させ、上記２つの管状組織領域間を結ぶ経路の入力を受け付けるようにしたので、ユーザは、３次元画像を見ながら管状組織領域の３次元的な構造を把握しつつ、断面画像によって上述した分離部分の構造を把握して経路の入力を行うことができるので、簡易かつ正確に分離部分の経路の編集を行うことができる。
【００２３】
また、断面画像を生成する際、管状組織領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルと断面画像の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像を生成するようにした場合には、断面画像上における管状組織領域をユーザの視点方向からより見易くすることができる。
【００２４】
また、断面画像を生成する際、ユーザによって入力された経路を芯線として用いて断面画像としてＣＰＲ画像を生成し、かつ上記経路の入力毎にＣＰＲ画像を再生成するようにした場合には、ユーザがＣＰＲ画像を確認しながら、経路に入力に最適なＣＰＲ画像を選択して表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の医用画像表示装置の一実施形態を用いた内視鏡画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の医用画像表示装置の一実施形態を用いた内視鏡画像診断支援システムの作用を説明するためのフローチャート
【図３】大腸領域の３次元画像および内視鏡経路の一例を示す図
【図４】断面画像の生成方法を説明するための図
【図５】図４に示す大腸領域の３次元画像を上方から見た図
【図６】大腸領域の３次元画像と断面画像とを重ね合せて表示した一例を示す図
【図７】断面画像のその他の生成方法を説明するための図
【図８】大腸領域が複数の領域に分離して抽出された例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の医用画像表示装置および方法並びにプログラムの一実施形態を用いた内視鏡画像診断支援システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１の実施形態を用いた内視鏡画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２７】
本内視鏡画像診断支援システムは、図１に示すように、内視鏡画像診断支援装置１と、３次元画像保管サーバ２と、ディスプレイ３と、入力装置４とを備えている。
【００２８】
内視鏡画像診断支援装置１は、コンピュータに本実施形態の医用画像表示プログラムがインストールされたものである。 
そして、内視鏡画像診断支援装置１は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリや、本実施形態の医用画像表示プログラムがインストールされたハードディスクやＳＳＤ(Solid State Drive)等のストレージデバイスを備えており、これらのハードウェアによって、図１に示すような３次元画像取得部１０、管状組織領域取得部１１、内視鏡経路取得部１２、端点特定部１３、断面画像生成部１４、経路受付部１５、仮想内視鏡画像生成部１６および表示制御部１７が構成されている。そして、ハードディスクにインストールされた本実施形態の医用画像表示プログラムが中央処理装置によって実行されることによって上記各部がそれぞれ動作する。
【００２９】
３次元画像取得部１０は、内視鏡装置を用いた手術前または検査前などに予め撮影された被検体の３次元画像５を取得するものである。３次元画像５としては、たとえばＣＴ装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置などから出力されたスライスデータから再構成されたボリュームデータや、ＭＳ（Multi Slice）ＣＴ装置やコーンビームＣＴ装置から出力されたボリュームデータなどがある。３次元画像５は、３次元画像保管サーバ２に被検体の識別情報とともに予め保管されており、３次元画像取得部１０は、入力装置４において入力された被検体の識別情報に対応する３次元画像５を３次元画像保管サーバ２から読み出すものである。 
管状組織領域取得部１１は、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５が入力され、その入力された３次元画像５から被検体内の管状組織領域を取得するものである。上記管状組織としては、たとえば大腸、小腸、気管支または冠動脈などの血管があるが、これに限らずその他の管状組織でもよい。なお、本実施形態においては大腸の形状を抽出して取得するものとする。
【００３０】
大腸領域を抽出する方法としては、具体的には、まず、３次元画像５に基づいて体軸に垂直な断面（軸位断；axial）の軸位断画像を複数生成し、その各軸位断画像に対して、公知の手法により、体表を基準に体外と体内領域を分離する処理を行う。たとえば、入力された軸位断画像に対して二値化処理を施し、輪郭抽出処理により輪郭を抽出し、その抽出した輪郭内部を体内(人体)領域として抽出する。次に、体内領域の軸位断画像に対して閾値による二値化処理を行い、各軸位断画像における大腸の領域の候補を抽出する。具体的には、大腸の管内には空気が入っているため、空気のＣＴ値に対応する閾値（たとえば、−６００以下）を設定して二値化処理を行い、各軸位断画像の体内の空気領域を大腸領域候補として抽出する。最後に、各軸位断画像データ間で、抽出された体内の大腸領域候補がつながる部分のみを抽出することによって大腸領域を取得する。なお、大腸領域を取得する方法としては、上記の方法に限らず、その他にもRegion Growing法やLevel Set法など公知な方法を用いるようにしてもよい。
【００３１】
内視鏡経路取得部１２は、上記のようにして取得された大腸領域の３次元画像を細線化して大腸の中心線を推定することによって大腸の木構造を抽出し、これを内視鏡経路として取得するものである。なお、細線化処理については、公知な方法を採用することができ、たとえば“安江正宏,森 健策,齋藤豊文,他:3次元濃淡画像の細線化法と医用画像への応用における能力の比較評価.電子情報通信学会論文誌J79‐D‐H(10):1664-1674,1996”や、“齋藤豊文,番正聡志,鳥脇純一郎:ユークリッド距離に基づくスケルトンを用いた3次元細線化手法の改善一ひげの発生を制御できる一手法.電子情報通信学会論文誌(E日刷中),2001”などに記載の方法を用いることができる。
【００３２】
そして、内視鏡経路取得部１２は、上述したようにして取得した内視鏡経路の情報を表示制御部１７に出力するものであり、内視鏡経路は、表示制御部１７によってディスプレイ３に表示されるものである。
【００３３】
端点特定部１３は、上述したように取得された大腸領域および内視鏡経路が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの大腸領域の端点をそれぞれ特定するものである。具体的には、本実施形態においては、ディスプレイ３に表示された大腸領域が分離している場合、ユーザによってその分離部分近傍の２つの大腸領域の点が入力装置４を用いてそれぞれ選択される。具体的には、たとえばディスプレイ３に表示された内視鏡経路の端点が選択される。そして、端点特定部１３は、入力装置４によって選択された点の位置情報を取得することによって、分離した２つの大腸領域の２つの端点をそれぞれ特定するものである。そして、端点特定部１３は、２つの端点の位置情報を断面画像生成部１４に出力するものである。
【００３４】
断面画像生成部１４は、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像に基づいて、端点特定部１３から出力された２つの端点を含む断面画像を生成するものである。そして、断面画像生成部１４は、生成した断面画像を表示制御部１７に出力するものであり、断面画像は、表示制御部１７によってディスプレイ３に表示されるものである。なお、具体的な断面画像の生成方法については、後で詳述する。
【００３５】
経路受付部１５は、ディスプレイ３に表示された分離された２つの大腸領域間を結ぶ経路の入力を受け付けるものである。具体的には、本実施形態においては、ディスプレイ３に表示された断面画像上において、ユーザによって入力装置４を用いて分離した２つの大腸領域間を結ぶ経路が入力され、経路受付部１５は、その入力された経路の情報を取得するものである。そして、経路受付部１５は、入力された経路の情報を表示制御部１７に出力するものであり、上記経路は、表示制御部１７によってディスプレイ３に表示されるものである。
【００３６】
仮想内視鏡画像生成部１６は、管状組織領域取得部１１において取得された大腸領域の３次元画像が入力されるとともに、内視鏡経路取得部１２において取得された内視鏡経路と経路受付部１５においてユーザによって入力された経路とが入力されるものである。そして、仮想内視鏡画像生成部１６は、内視鏡経路とユーザによって入力された経路とを合わせた線上における所定の点を視点とした仮想内視鏡画像を生成するものである。具体的には、仮想内視鏡画像生成部１６は、上述した視点から放射線状に伸ばした複数の視線上の３次元画像を所定の投影面に投影した中心投影による投影画像を仮想内視鏡画像として取得するものである。なお、中心投影の具体的な方法としては、たとえば公知のボリュームレンダリング手法等を用いることができる。また、仮想内視鏡画像の画角（視線の範囲）や視野の中心（投影方向の中心）は、使用者による入力などによって予め設定されているものとする。
【００３７】
そして、仮想内視鏡画像生成部１６は、上述したようにして生成した仮想内視鏡画像を表示制御部１７に出力するものであり、仮想内視鏡画像は、表示制御部１７によってディスプレイ３に表示されるものである。
【００３８】
表示制御部１７は、管状組織領域取得部１１において取得された大腸領域の３次元画像
が入力され、その３次元画像に対してボリュームレンダリングやサーフェスレンダリングを施して、大腸全体の３次元画像をボクセルモデルまたはサーフェスモデルによってディスプレイ３に表示させるものである。また、表示制御部１７は、内視鏡経路取得部１２において取得された内視鏡経路と、経路受付部１５において取得された経路とが入力され、これらの経路を大腸全体の３次元画像内に重ねて表示させるものである。
【００３９】
また、表示制御部１７は、断面画像生成部１４において生成された断面画像と大腸全体の３次元画像と重ねてディスプレイ３に表示させるものである。また、表示制御部１７は、仮想内視鏡画像生成部１６において生成された仮想内視鏡画像をディスプレイ３に表示させるものである。
【００４０】
入力装置４は、ユーザによる上述したような種々の情報の入力を受け付けるものであり、たとえばキーボードやマウスなどのポインティングデバイスによって構成されるものである。
【００４１】
次に、本実施形態の内視鏡画像診断支援システムの作用について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
まず、入力装置４において被検体の識別情報が入力され、内視鏡画像診断支援装置１の３次元画像取得部１０は、その入力された被検体の識別情報に対応する３次元画像５を３次元画像保管サーバ２から読み出して取得する（Ｓ１０）。
【００４３】
３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像は、管状組織領域取得部１１に入力され、管状組織領域取得部１１は、入力された３次元画像に基づいて大腸領域を抽出して取得する（Ｓ１２）。
【００４４】
管状組織領域取得部１１によって取得された大腸領域の３次元画像は、表示制御部１７に出力され、表示制御部１７は、大腸領域全体の３次元画像をディスプレイ３に表示させる（Ｓ１４）。図３に、ディスプレイ３に表示された大腸領域の一例を示している。
【００４５】
また、管状組織領域取得部１１によって取得された大腸領域の３次元画像は内視鏡経路取得部１２に入力され、内視鏡経路取得部１２は、入力された大腸領域の３次元画像に基づいて上述したようにして内視鏡経路を取得する。そして、内視鏡経路取得部１２によって取得された内視鏡経路は表示制御部１７に出力され、表示制御部１７は、入力された内視鏡経路をディスプレイ３に表示させる。このとき表示制御部１７は、大腸領域の３次元画像に重ねて内視鏡経路を表示させる。図３に、ディスプレイに表示された内視鏡経路の一例を示している。
【００４６】
ここで、上述したように、大腸領域の３次元画像を抽出し、この大腸領域に基づいて内視鏡経路を取得した場合、図３に示すように大腸領域が複数の領域に分離している場合があり、このような場合、この分離部分についての正確な内視鏡経路を取得することができない。図３に示す例では、内視鏡経路上の端点Ｐ４と端点Ｐ５の間が分離しており、また、内視鏡経路上の端点Ｐ２と端点Ｐ３の間が分離している。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、図３に示す分離部分における内視鏡経路のユーザによる入力を受け付けるが、具体的には、以下のような処理を行う。
【００４８】
まず、ディスプレイ３に表示された大腸領域の３次元画像を見たユーザがその分離部分を確認し、ユーザによってその分離部分近傍の２つの大腸領域の端点が入力装置４を用いてそれぞれ入力される（Ｓ１８）。具体的には、本実施形態においては、図３に示す内視鏡経路上の端点Ｐ４および端点Ｐ５や端点Ｐ２および端点Ｐ３が、入力装置４を用いて選択される。そして、入力装置４を用いて選択された端点Ｐ４および端点Ｐ５や、端点Ｐ２および端点Ｐ３の位置情報が、端点特定部１３によって取得され、端点特定部１３は、入力された位置情報を、分離された２つの大腸領域の端点の位置情報として特定する（Ｓ２０）。
【００４９】
次に、端点特定部１３によって特定された端点の位置情報が断面画像生成部１４に入力され、断面画像生成部１４は、３次元画像取得部１０から出力された被検体の３次元画像５を用いて、入力された端点の位置情報を含む断面画像を生成する（Ｓ２２）。具体的には、たとえば、断面画像生成部１４が、図３に示す端点Ｐ４および端点Ｐ５の位置情報を取得した場合には、端点Ｐ４と端点Ｐ５を含む断面画像であって、その断面画像の法線ベクトルと大腸領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像を生成する。図４は、端点Ｐ４と端点Ｐ５とを結ぶ直線が、上述した投影面上に存在する場合を示しており、この場合、端点Ｐ４と端点Ｐ５とを含む断面Ｌのうち、断面Ｌと投影面とがなす各θが最小となる断面Ｌの画像が生成される。図４に示す例の場合、θが０°となる断面Ｌ、すなわち投影面の法線ベクトルと断面Ｌの法線ベクトルとが平行となる断面Ｌの画像が生成される。なお、図５は、図４に示す大腸領域の画像を上方から見た図である。
【００５０】
また、２つの端点は、上述したように必ずしも投影面上に存在するものではなく、いずれか一方の端点が投影面上に存在しなかったり、２つの端点の両方とも投影面上に存在しなかったりする場合があるので、断面画像生成部１４は、２つの端点を含む断面画像であって、その断面画像の法線ベクトルと大腸領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像を生成することになる。このような断面画像を生成することによって、大腸領域が分離した部分の断面画像をユーザの視点方向から見易くすることができる。
【００５１】
そして、断面画像生成部１４によって生成された断面画像は表示制御部１７に出力され、表示制御部１７は、入力された断面画像をディスプレイ３に表示する（Ｓ２４）。図６は、上述したように端点Ｐ４と端点Ｐ５を含む断面画像を大腸領域の３次元画像に重ねて表示した場合の一例を示すものである。
【００５２】
次に、ディスプレイ３に表示された断面画像上において、ユーザによって入力装置４を用いて分離した２つの大腸領域間を結ぶ経路が入力され、経路受付部１５は、その入力された経路の情報を取得する（Ｓ２６）。具体的には、図６に示すように、断面画像上に現れている大腸領域の範囲Ｒ内において、ユーザによって端点Ｐ４と端点Ｐ５とを結ぶ経路が入力され、経路受付部１５は、その入力された経路を分離された２つの大腸領域間を結ぶ経路として受け付ける。そして、経路受付部１５は、入力された経路の情報を表示制御部１７に出力し、表示制御部１７は、ユーザによって入力された分離部分における経路をディスプレイ３に表示させる。なお、ユーザによる経路の入力は、一度に限らず、一旦入力した経路を消去した後に再び経路の入力が可能であり、すなわち、ユーザは、所望の経路が決定するまで何度も経路の入力を行って編集することが可能である。
【００５３】
そして、たとえば決定ボタンなどを押下されることによって、ユーザにより入力された経路が最終的に決定すると（Ｓ２８）、経路受付部１５は、その最終的な経路の情報を仮想内視鏡画像生成部１６に出力する。
【００５４】
仮想内視鏡画像生成部１６は、内視鏡経路取得部１２から取得された内視鏡経路と、経路受付部１５から出力された経路とを取得し、これらの２つの経路を繋げることによって最終的な１本の内視鏡経路を取得し、その内視鏡経路に基づいて仮想内視鏡画像を生成する（Ｓ３０）。なお、仮想内視鏡画像の生成については、最終的な内視鏡経路に沿って視点を移動させて各視点における仮想内視鏡画像を順次生成するようにしてもよいし、最終的な内視鏡経路をディスプレイ３に表示させ、その表示された内視鏡経路上においてユーザによって入力装置４を用いて指定された視点の仮想内視鏡画像を生成するようにしてもよい。
【００５５】
そして、仮想内視鏡画像生成部１６によって生成された仮想内視鏡画像は表示制御部１７に出力され、表示制御部１７は、入力された仮想内視鏡画像をディスプレイ３に表示させる（Ｓ３２）。
【００５６】
上記実施形態の内視鏡画像診断支援システムによれば、被検体の３次元画像から大腸領域を抽出して取得し、その取得した大腸領域が分離している場合に、その分離部分に繋がる２つの大腸領域の端点をそれぞれ特定し、その特定した２つの端点を含む断面画像を生成し、その生成した断面画像と大腸領域の３次元画像とを表示させ、上記２つの大腸領域間を結ぶ経路の入力を受け付けるようにしたので、ユーザは、３次元画像を見ながら大腸領域の３次元的な構造を把握しつつ、断面画像によって上述した分離部分の構造を把握して経路の入力を行うことができるので、簡易かつ正確に分離部分の経路の編集を行うことができる。
【００５７】
なお、上記実施形態の説明においては、ユーザによって端点Ｐ４と端点Ｐ５とが選択され、この端点Ｐ４と端点Ｐ５とを含む断面画像を生成する場合について説明したが、ユーザによって端点Ｐ２と端点Ｐ３とが選択された場合には、端点Ｐ２と端点Ｐ３とを含む断面画像が生成され、その断面画像が大腸領域の３次元画像に重ねて表示される。断面画像の生成方法としては、上記と同様であり、端点Ｐ２と端点Ｐ３とを含む断面画像であって、その断面画像の法線ベクトルと大腸領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像が生成される。そして、その断面画像上において、ユーザによって２つの分離した大腸領域を結ぶ経路が入力され、新しい１本の内視鏡経路が決定される。
【００５８】
また、上記実施形態においては、端点Ｐ４および端点Ｐ５や、端点Ｐ２および端点Ｐ３をユーザが選択するようにしたが、これを自動的に検出するようにしてもよい。たとえば、内視鏡経路取得部１２によって取得された内視鏡経路の端点を端点特定部１３が自動的に検出するようにすればよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、断面画像として平面の断面画像を生成する場合について説明したが、断面画像としてはこれに限らず、ＣＰＲ（Curved Planer Reformation）画像を表示するようにしても良い。
【００６０】
ＣＰＲ画像を表示する場合には、ＣＰＲ画像を生成する際に芯線となる経路の情報が必要となる。したがって、ＣＰＲ画像を表示する場合には、その表示の前に、まず、ユーザによって２つの分離した大腸領域間を結ぶ経路が入力される。たとえば、上記実施形態の例では、端点Ｐ４と端点Ｐ５とを結ぶ経路がユーザによって適当に入力される。
【００６１】
そして、このようにユーザによって入力された経路を芯線として断面画像生成部１４においてＣＰＲ画像が生成され、このＣＰＲ画像が表示制御部１７によってディスプレイ３に表示される。なお、ＣＰＲ画像の生成方法については、たとえば特開２０１２−２４５１７号公報に記載のとおり既に公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６２】
次に、たとえばディスプレイ３に表示されたＣＰＲ画像を観察したユーザが、現在表示されているＣＰＲ画像において大腸領域の分離部分が明確に現れておらず、正しい内視鏡経路を入力するのにあまり適していないと考えた場合には、再度、ユーザによって端点Ｐ４と端点Ｐ５とを結ぶ経路が入力され、その経路を芯線とするＣＰＲ画像が再度生成され、その再度生成されたＣＰＲ画像が前のＣＰＲ画像から切り替えられて表示される。このようにしてユーザによる経路の入力とその経路を芯線としてＣＰＲ画像の表示が繰り返されて行われて、最終的な経路が決定される。
【００６３】
また、上記実施形態においては、大腸領域の３次元画像と断面画像とを重ねて表示するようにしたが、これに限らず、大腸領域の３次元画像と断面画像とを並べて表示するようにしてもよい。特に、図３に示したように、大腸領域の分離部分が複数存在する場合には、その複数の分離部分の断面画像、たとえば端点Ｐ４および端点Ｐ５を含む断面画像と、端点Ｐ２および端点Ｐ３を含む断面画像とを並べて表示させることによって一覧性を向上させることができる。
【００６４】
また、上記実施形態においては、断面画像を生成する際、２つの端点を含む断面画像であって、その断面画像の法線ベクトルと大腸領域の３次元画像の投影面の法線ベクトルとの内積が最大となる断面画像を生成するようにしたが、断面画像の決定方法としてはこれに限らず、たとえば２つの端点を含む断面画像を複数生成し、その複数の断面画像をディスプレイ３に表示させ、その複数の断面画像の中からユーザが適切な１枚を選択し、そのユーザによって選択された断面画像を大腸領域の３次元画像に重ねて表示させるようにしてもよい。もしくは、上記のように２つの端点を含む断面画像を複数生成し、図７に示すように、この複数の断面画像を２つの端点を結ぶ直線を軸として回転させながら切り替えて表示させ、その切り替えて表示される複数の断面画像の中からユーザが適切な１枚を選択するようにしてもよい。なお、断面画像の切り替えについてもユーザがマウスなどを用いて行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１     内視鏡画像診断支援装置
２     ３次元画像保管サーバ
３     ディスプレイ
４     入力装置
１０   ３次元画像取得部
１１   管状組織領域取得部
１２   内視鏡経路取得部
１３   端点特定部
１４   断面画像生成部
１５   経路受付部
１６   仮想内視鏡画像生成部
１７   表示制御部
【図１】
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【図２】
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【図７】
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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８】
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