(57)【要約】【課題】管状組織の内部及び壁面を同時に観察することができる画像表示方法を提供する。【解決手段】屈曲円筒２１の中心線を表現するパス２２を取得する（ステップＳ１）。このパス２２は、ディスプレイに表示されたボリュームレンダリング画像を見ながらＧＵＩにより設定することができ、観察対象として屈曲円筒２１を指定することにより、自動的に設定することもできる。次に、パス２２を中心として屈曲円筒２１の観察対象の領域を抽出する（ステップＳ２）。そして、更に抽出領域をパス２２に沿って切り開いたような断面２３，２４を作成する（ステップＳ３）。この場合、切断面２３，２４は、屈曲円筒２１の曲がりに沿って曲面になるので、その部分にＣＰＲ画像を合成する（ステップＳ４）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状組織を可視化する画像表示方法であって、
前記管状組織に対する画像表示を、前記管状組織の中心線を表現するパスに沿った切断面で切断して得られる領域の３次元画像処理と、前記切断面に対する２次元画像処理とにより実行する画像表示方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記３次元画像処理は、ボリュームレンダリング処理である画像表示方法。
【請求項３】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記３次元画像処理は、サーフィスレンダリング処理である画像表示方法。
【請求項４】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記管状組織は、湾曲しているものである画像表示方法。
【請求項５】
請求項４記載の画像表示方法であって、
前記２次元画像処理は、ＣＰＲ画像を生成する処理である画像表示方法。
【請求項６】
請求項４記載の画像表示方法であって、
前記２次元画像処理は、前記３次元処理に使用したものとは異なる画像データ、もしくは前記３次元処理に使用した画像データ及び異なる画像データを組み合わせた画像を生成する処理である画像表示方法。
【請求項７】
請求項４記載の画像表示方法であって、
前記２次元画像処理は、厚み付きＭＩＰ画像、厚み付きＭＩＮＩＰ画像、厚み付きＣＰＲのいずれかを生成する処理である画像表示方法。
【請求項８】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記切断面が前記パスを中心とした扇形の弦を含む形で表現される画像表示方法。
【請求項９】
請求項８記載の画像表示方法であって、
前記扇形の中心角が動的に変更できる画像表示方法。
【請求項１０】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記パスを中心として抽出した観察領域について前記管状組織を表示する画像表示方法。
【請求項１１】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記切断面は前記パスを含む画像表示方法。
【請求項１２】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記切断面は前記パスより一定の距離離れている画像表示方法。
【請求項１３】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記３次元画像処理と前記２次元画像処理とは、ネットワーク分散処理により行われる画像表示方法。
【請求項１４】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記３次元画像処理及び前記２次元画像処理は、ＧＰＵを使用して行われる画像表示方法。
【請求項１５】
コンピュータに、請求項１ないし１４のいずれか１項記載の画像表示方法を実行させるための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、管状組織を可視化する画像表示方法及び画像表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを用いた画像処理技術の進展により人体の内部構造を直接観測することを可能にしたＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）の出現は医療分野に革新をもたらし、生体の断層画像を用いた医療診断が広く行われている。さらに、近年では、断層画像だけでは分かりにくい複雑な人体内部の３次元構造を可視化する技術として、例えば、ＣＴにより得られた物体の３次元デジタルデータから３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使用されている。
【０００３】
なお、ボリュームレンダリング以外の３次元画像処理として、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）、ＭＩＮＩＰ（Minimum Intensity Projection）、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）、ＣＰＲ（Curved Planer Reconstruction）、さらに２次元画像処理として２Ｄスライス画像などが一般に使用されている。
【０００４】
物体の３次元領域の構成単位となる微小単位領域をボクセルと称し、ボクセルの特性を表す固有のデータをボクセル値と称する。物体全体はボクセル値の３次元データ配列で表現され、これをボリュームデータと称する。ボリュームレンダリングに用いるボリュームデータは、物体の断層面に垂直な方向に沿って順次得られる２次元の断層画像データを積層することにより得られる。特にＣＴ画像の場合は、ボクセル値は当該ボクセルが物体中に占める位置における放射線の吸収度を表し、ＣＴ値と称する。
【０００５】
ボリュームレンダリングの優れた手法としてレイキャスト法が知られている。レイキャスト法は、物体に対して投影面から仮想的な光線を照射し、物体内部からの仮想的な反射光の画像を形成することにより、投影面に物体内部の３次元構造を透視するイメージ画像を形成する手法である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図９は、人体内部の管状組織を可視化する場合として、大腸をボリュームレンダリングレイキャスト法により表示した例を示す。このように、ボリュームレンダリングレイキャスト法によれば、腹部の断層面に垂直な方向に沿って順次得られる２次元の断層画像データから、大腸の３次元構造を透視するイメージ画像を形成することができる。
【０００７】
また、図１０は、ボリュームにマスク処理を行い、一部のみを表示させる場合の説明図である。マスク処理は、例えば、図１０（ａ）に示すように、ボリュームデータ全体に対して、その一部領域のみをマスク領域として表示するものである。したがって、ボリュームレンダリングレイキャスト法により得られる大腸の画像の観察対象領域手前の視界をさえぎるボリューム領域を除外したマスク領域を指定したマスク処理を行うことによって、図１０（ｂ）に示すように、大腸の内壁面の外形形状を表示させることができる。これによって、ポリープのような内壁面の外形形状として現れる病変部が観察、発見できる。
【０００８】
図１１（ａ），（ｂ）は、マスク領域の他の例を示す。マスク領域は任意の立体形状とすることが可能であるので、その表面は任意の断面を形成できる。また、断面は複数あってもかまわない。
【０００９】
図１２は、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）により、ボリュームの任意断平面を表示させる場合の説明図である。ＭＰＲは、例えば、図１２（ａ）に示すように、直方体１０１から任意の断平面１０２を切り出し、その断面を表示することができる。図１２（ｂ）は、ＭＰＲにより大腸の周辺を表示させた画像である。なお、図１２（ｂ）における黒い部分は大腸の内腔に存在する空気を表現している。
【００１０】
次に、管状組織の領域に対する用語について図１３により説明する。ここでは、大腸のような人体内部の管状組織１１１に対して、１１２の領域を「内腔」、１１３の壁面を「内壁面」、１１４の領域を「壁の内部」、１１５の領域を「壁の内部及び周辺」と呼ぶ。したがって、従来のレイキャストで表示する部分は「内壁面」（一般的に境界面）であり、ＭＰＲで表現する部分は「壁の内部」（ボリュームの実質）である。
【００１１】
【非特許文献１】隈崎達夫編著「新世代３次元ＣＴ診断」株式会社南江堂、１９９５年１１月１日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の画像表示方法のうち、ボリュームレンダリングレイキャスト法による表示にあっては、外形形状の観察には適しているが、壁の内部の観察には適していないという事情がある。
【００１３】
また、ボリュームにマスク処理を行い一部のみを表示させる場合は、管状組織の内壁面を含む外形形状はわかるものの、管状組織の壁の内部及び周辺の情報が分かりにくいという事情がある。一方、ＭＰＲによるボリュームの任意断平面の表示にあっては、管状組織の壁の内部及び周辺の情報は分かるものの、管状組織の内壁面を含む外形形状は分かりづらく、また、大腸や血管のように屈曲の多い管状組織を平面でスライスすると、その管状組織と平面画像の位置関係の対応を同時に観察して把握するのが難しく、容易に検査が行えないという事情がある。
【００１４】
これによって、浸潤した腫瘍のような腸壁の内部に現れる病変部の観察、発見が著しく困難であり、また、位置の把握も困難であった。更に、ポリープの診断とは別個に診断を行う必要があり、医者にとって二度手間であった。
【００１５】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、管状組織の壁の内部及び内壁面を同時に観察することができる画像表示方法及び画像表示プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の画像表示方法は、管状組織を可視化する画像表示方法であって、前記管状組織に対する画像表示を、前記管状組織の中心線を表現するパスに沿った切断面で切断して得られる領域に対する３次元画像処理と、切断面に対する２次元画像処理とにより実行するものである。上記構成によれば、管状組織に対する画像表示を、前記管状組織の中心線を表現するパスに沿った切断面で切断して得られる領域に対する３次元画像処理と、切断面に対する２次元画像処理とにより実行することにより、管状組織の壁の内部及び内壁面を表示することができる為、管状組織の壁の内部及び内壁面を同時に観察することができる。
【００１７】
また、本発明の画像表示方法は、前記３次元画像処理が、ボリュームレンダリング処理である。また、本発明の画像表示方法は、前記３次元画像処理が、サーフィスレンダリング処理である。
【００１８】
また、本発明の画像表示方法は、前記管状組織が、湾曲しているものである。また、本発明の画像表示方法は、前記２次元画像処理が、ＣＰＲ画像を生成する処理である。また、本発明の画像表示方法は、前記２次元画像処理が、前記３次元処理に使用したものとは異なる画像データ、もしくは前記３次元処理に使用した画像データ及び異なる画像データを組み合わせた画像を生成する処理である。また、本発明の画像表示方法は、前記２次元画像処理が、厚み付きＭＩＰ画像、厚み付きＭＩＮＩＰ画像、厚み付きＣＰＲのいずれかを生成する処理である。
【００１９】
また、本発明の画像表示方法は、前記切断面が前記パスを中心とした扇形の弦を含む形で表現される。また、本発明の画像表示方法は、前記扇形の中心角が動的に変更できる。上記構成によれば、前記切断面が前記扇形の中心角の中心角を動的に可変しながら、前記管状組織に対する画像表示を行うことにより、パスに沿った切断面のパスに対する角度を動的に変えながら管状組織を表示することができる為、管状組織の壁の内部及び内壁面を広範囲にわたって同時に観察することができる。
【００２０】
また、本発明の画像表示方法は、前記パスを中心として抽出した観察領域について前記管状組織を表示する。また、本発明の画像表示方法は、前記観察領域が、屈曲円筒である。
【００２１】
また、本発明の画像表示方法は、前記切断面は前記パスを含む画像表示を行う。また、本発明の画像表示方法は、前記切断面は前記パスより一定の距離離れている画像表示を行う。
【００２２】
また、本発明の画像表示方法は、前記３次元画像処理と前記２次元画像処理とは、ネットワーク分散処理により行われる。また、本発明の画像表示方法は、前記３次元画像処理及び前記２次元画像処理が、ＧＰＵを使用して行われる。
【００２３】
さらに、本発明の画像表示プログラムは、コンピュータに、本発明の画像表示方法を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、管状組織に対する画像表示を、前記管状組織の中心線を表現するパスに沿った切断面で切断して得られる領域に対する３次元画像処理と、切断面に対する２次元画像処理とにより実行することにより、管状組織の壁の内部及び内壁面を表示することができる為、管状組織の壁の内部及び内壁面を同時に観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための画像処理装置が使用されるコンピュータ断層撮影装置を概略的に示す。コンピュータ断層撮影装置は、被検体の管状組織等を可視化するものである。Ｘ線源１からは図１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２が放射される。Ｘ線ビーム束２は、例えば患者３である被検体を透過しＸ線検出器４に照射される。Ｘ線源１およびＸ線検出器４は、本実施形態の場合にはリング状のガントリー５に互いに対向配置されている。リング状のガントリー５は、このガントリーの中心点を通るシステム軸線６に対して、図１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。
【００２６】
患者３は、本実施形態の場合には、Ｘ線が透過するテーブル７上に寝ている。このテーブルは、図１には同様に図示されていない支持装置によりシステム軸線６に沿って移動可能（矢印ｂ参照）に支持されている。
【００２７】
従って、Ｘ線源１およびＸ線検出器４は、システム軸線６に対して回転可能でありかつシステム軸線６に沿って患者3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３はシステム軸線６に関して種々の投影角および種々の位置のもとで投射されることができる。その際に発生するＸ線検出器４の出力信号は、ボリュームデータ生成部１１に供給され、ボリュームデータに変換される。
【００２８】
シーケンス走査の場合には患者３の層毎の走査が行なわれる。その際に、Ｘ線源１およびＸ線検出器４はシステム軸線６を中心に患者３の周りを回転し、Ｘ線源１およびＸ線検出器４を含む測定システムは患者３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３はその都度システム軸線６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。
【００２９】
一方、スパイラル走査中は、Ｘ線源１およびＸ線検出器４を含む測定システムはシステム軸線６を中心に回転し、テーブル７は連続的に矢印ｂの方向に移動する。すなわち、Ｘ線源１およびＸ線検出器４を含む測定システムは、患者３に対して相対的に連続的にスパイラル軌道上を、患者３の関心領域が全部捕捉されるまで移動する。本実施形態の場合、図１に示されたコンピュータ断層撮影装置により、患者３の腹部範囲における多数の相連続する断層信号がボリュームデータ生成部１１に供給される。
【００３０】
ボリュームデータ生成部１１で生成されたボリュームデータセットは、画像処理部１８内のパス生成部１２に導かれる。なお、ボリュームデータセットをディスプレイ１７に供給すれば、ボリュームデータをディスプレイ１７に表示できる。パス生成部１２は、例えば観察対象である大腸（管状組織）の中心線を表現するパスを生成する。パス生成部１２は、ユーザがディスプレイ１７に表示されたボリュームレンダリング画像を見ながらマウス等を使用して入力した線をパスとして設定してもよい。パス生成部１２において生成されたパスは、マスク生成部１３に供給される。
【００３１】
マスク生成部１３は、パス生成部１２から供給されたパスに基づき、例えば大腸の内部を観察領域とする場合は、大腸の外壁に相当する部分をマスク領域として設定して、大腸の中心線を表現するパスに沿った切断面で切断して得られる領域に対する３次元画像処理を行い、設定したマスク領域をボリュームレンダリング部１５とＣＰＲ生成部１４に供給する。ＣＰＲ生成部１４は、マスク生成部１３から供給されたマスク領域データに基づき、例えば、観察対象である大腸の中心線を含む任意断曲面（管状組織のパスに沿った方向の切断面）を生成して、切断面に対する２次元画像処理を行う。ＣＰＲ生成部１４は、曲面を切り出すことによって、大腸や血管のような曲がった臓器に沿って連続的な断曲面を生成することができる。
【００３２】
ボリュームレンダリング部１５は、マスク生成部１３から供給されたマスク領域にマスク処理を行い、例えば大腸の輪郭抽出処理を経ずに直接可視化データを計算する。そして、ボリュームレンダリング部１５で計算された可視化データ、およびＣＰＲ生成部１４で生成された断曲面は、後処理部１６に供給され、ボリュームレンダリング画像のマスク表面にＣＰＲ断面画像を貼り付けるように合成され、ディスプレイ１７に表示される。
【００３３】
このように本実施形態の画像表示方法によれば、管状組織の中心線を表現するパスを生成し、そのパスに沿った切断面で切断して得られる領域に対するボリュームレンダリング画像と、切断面に対するＣＰＲ画像とを生成し、ボリュームレンダリング画像のマスク表面に、ＣＰＲ画像を貼り付けて表示する。これにより、管状組織の壁の内部及び内壁面を同時に表示することができる為、管状組織の壁の内部及び内壁面を同時に観察することができ、管状組織の内部のポリープ等を的確に発見することができる。
【００３４】
また、ポリープのような内壁面の外形形状として現れる病変部と、浸潤した腫瘍のような腸壁の内部に現れる病変部を同時に観察することができるので、病変部の進行状況を詳細に観察することができる。
【００３５】
図２は、本実施形態の画像表示方法における各ステップの説明図であり、図３は、本実施形態の画像表示方法の処理内容を示すフローチャートである。図２および図３により、本実施形態の画像表示方法について説明する。なお、図２の記号Ｓ１，Ｓ２等は、図３のフローチャートのステップ番号Ｓ１，Ｓ２等に対応する。
【００３６】
本実施形態の画像表示方法は、大腸や血管のような屈曲した管状組織を観察対象としており、図２は、観察対象である屈曲円筒２１の一部を所定の角度で切り開いた形状を示す。本実施形態の画像表示方法により屈曲円筒２１の内部および断面を表示させる場合、まず、屈曲円筒２１の中心線を表現するパス２２を取得する（ステップＳ１）。このパス２２は、観察対象として屈曲円筒２１を指定することにより、自動的に設定することができ、あるいは、ディスプレイ１７に表示されたボリュームレンダリング画像を見ながらＧＵＩにより設定することもできる。
【００３７】
次に、パス２２を中心として屈曲円筒２１の観察対象の領域を抽出する（ステップＳ２）。例えば、ディスプレイ１７に表示されたボリュームレンダリング画像の形状からポリープ等の存在が疑われる領域を観察領域として抽出する。そして、更に抽出領域をパス２２に沿って切り開いたような断面２３，２４を作成する（ステップＳ３）。図２の場合、屈曲円筒２１のパス２２に直交する切断面が扇形を形成し、扇形の２つの半径の一部にそれぞれ断面２３，２４を含む。
【００３８】
この場合、切断面２３，２４は、屈曲円筒２１の湾曲に沿って曲面になるので、その部分にＣＰＲ画像を合成する（ステップＳ４）。すなわち、パス２２に沿って屈曲円筒２１の断面画像を作成し、ボリュームレンダリング画像のマスク表面に、その断面画像を貼り付けて表示する。
【００３９】
図４は、ＣＰＲ（Curved MPR）により、ボリュームの任意切断曲面を表示する例を示す。ＣＰＲでは、図４（ａ）に示すように、ボリューム４１の内部の任意切断曲面４２，４３，４４，４５，４６を設定し、その切断面画像を表示することができる。図４（ｂ）は、大腸の中心線に沿ってパス４７を設定し、そのパス４７に沿って生成したＣＰＲ画像を示す。このように、ＣＰＲ画像では曲面が表現できるので、大腸や血管のような曲がりくねった臓器を観察することができる。
【００４０】
図５は、本実施形態の画像表示方法により、マスク処理をしたボリュームレンダリング画像にＣＰＲ画像を合成した例を示す。このように、マスク処理をしたボリュームレンダリング画像にＣＰＲ画像を重ね合わせて同時に表示することにより、大腸や血管のように屈曲の多い管状組織を観察対象にする場合でも、管状組織の外形形状およびその周辺の情報を同時に観察することができ、例えば、大腸の内部のポリープ等をその外形形状を用いて早期に発見し、そのポリープの下の組織が内部でどのように変質しているかなどを壁の内部の情報を用いて詳細に観察することができる。
【００４１】
画像合成に関して、ＣＰＲ画像はボリュームレンダリング画像と独立して作成することができるが、ＣＰＲ画像を構成する面より前面はボリュームレンダリングが行われない。これにより、マスクを用いた実施例の場合はマスクの領域のみボリュームレンダリングが行われ、マスクの領域の表面がＣＰＲ画像を構成するのと実質的に同じ計算になる。
【００４２】
このとき、ＣＰＲ画像の一部を透明にすることによってＣＰＲ画像の向こうに存在するボリュームレンダリング画像が一部透明部分を窓として表示される。この実施例では、例えばＣＰＲ画像のうち空気を表現するＣＴ値の部分を透明とすることで管の内壁面が描画されるようにしている。
【００４３】
ＣＰＲ画像を透明にする箇所は、（１）条件に合致するボクセル値を透明とする。（２）三次元マスクによって指定される範囲を透明とする。（３）パスから計算される範囲内を透明とする。（４）これらの複合が考えられる。この実施例では、空気部分を除外するのは上記の（１）に相当し、大腸を領域抽出した後の領域外はCPR画像も作成されないことは（２）に相当する。
【００４４】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる画像表示方法として、管状組織６１をその中心線を含まない平面で切断する例を示す。本実施形態では、管状組織６１の切断面６２，６３は、管状組織６１の中心線を含まない平面上にある。切断面の位置あるいは方向は、ユーザがディスプレイ１７に表示されたボリュームレンダリング画像を見ながらマウス等を使用して設定することができる。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、切断面をＧＵＩにより動的に変更し、その切断面にＣＰＲ画像を貼り付けることができるので、大腸のように屈曲の多い管状組織を観察対象にする場合でも、管状組織の内部形状およびその周辺の情報を同時に広範囲にわたって観察することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる画像表示方法として、切断面のアニメーションやインタラクティブな変更を説明するための図である。図７（ａ）は、管状組織７１を、管状組織７１の中心線の直交面と切断面の交わりがが扇形の弦を形成しその中心角が２π-θとなるように切断し、その切断面を、角度一定のまま矢印７２の方向に回転させる例を示す。この切断面のＣＰＲ画像は、回転に伴ってディスプレイ１７にアニメーションとして表示され、回転方向や回転速度をＧＵＩによりインタラクティブに変更することができる。
【００４７】
また、図７（ｂ）は、管状組織７３を、管状組織７１の中心線の直交面と切断面の交わりが扇形の弦を形成するように切断し、扇形の中心角が、２π-φ１，２π-φ２，２π-φ３，・・・となるように、矢印７４の方向に広げる例を示す。この切断面のＣＰＲ画像は、角度の広がりに伴ってディスプレイ１７にアニメーションとして表示され、回転速度をＧＵＩによりインタラクティブに変更することができる。
【００４８】
図８は、他のアニメーションパターンの例である。この場合は、パスより一定の距離離れた直線の集合によって表現される帯状の面に関して、面を表現する直線とパスの距離を変化させるアニメーションを示す。
【００４９】
このように本実施形態の画像表示方法によれば、切断面のＣＰＲ画像を切断面の回転に伴ってディスプレイ１７にアニメーションとして表示し、回転方向や回転速度をＧＵＩによりインタラクティブに変更することができるので、観察対象を広範囲にわたって見逃し無く観察することができ、管状組織の壁の内部や内壁面にある小さなポリープや浸潤などを容易に発見することができる。
【００５０】
なお、上記の実施形態の画像表示方法においては、主に平行投影法により撮影した画像の例を示したが、円筒投影法あるいは中心投影(透視投影)法等の各種投影法による画像においても同様に使用することができる。また、上記の実施形態では、ＣＴのボリュームレンダリング画像にＣＴのＣＰＲ画像を重ね合わせる例を示したが、ＭＲＩのボリュームレンダリング画像にＭＲＩやＰＥＴ、超音波診断装置のＣＰＲ画像を重ね合わせることや、それらを組み合わせ合成した画像を重ね合わせること等、自由に複数の医療画像装置より得られた画像を用いることが可能である。また、同一の医療画像装置から得られた複数の画像を組み合わせてもかまわない。
【００５１】
また、上記の実施形態の画像表示方法においては、同一位置の画像を重ね合わせたが、ユーザーの操作、計算によって位置や角度、拡大率をずらした重ね合わせを行うことができる。これによって、複数の装置から得られた画像の位置合わせを行ったり、直接は観察できない部位を可視化できる。
【００５２】
また、上記の実施形態では、内壁面と壁の内部に関する例を示したが、外壁面などの面と壁の内部に限らず周辺部分、すなわち、何らかの境界を表現する面とボリュームの内部の実質を切り出した断面をそれぞれ表示する方法であってもかまわない。
【００５３】
また、上記の実施形態では、内壁面と壁の内部を表現するのにボリュームレンダリングを用いたが、内壁面と壁の内部のどちらか片方、或いは両方をサーフィスレンダリングで計算することもできる。サーフィスレンダリングは、例えばポリゴンのように面要素を用いた３次元画像の表現手法である。
この場合、面要素は内壁面や切断面から求めることができる。
【００５４】
また、ボリュームレンダリング画像にＣＰＲ画像を重ね合わせる計算処理は、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）により行うことができる。ＧＰＵは、汎用のＣＰＵと比較して特に画像処理に特化した設計がなされている演算処理装置で、通常ＣＰＵとは別個にコンピュータに搭載される。
【００５５】
また、本実施形態の画像処理方法は、３次元画像処理と２次元画像処理とをネットワーク分散処理で行ってもよい。また、ボリュームレンダリングの計算を所定の角度単位、画像の領域、ボリュームの領域等で分割し、後で重ね合わせることができるので、パラレル処理やネットワーク分散処理、専用プロッセッサ、或いはそれらの複合により行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態の画像処理方法は、投射した仮想光線上のボクセルの最大値を取得して画像処理する方法であるＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）に適用することもできる。ＭＩＰは、ボリュームレンダリングの中では比較的簡単な計算で行うことができ、類似処理に最小値、平均値、加算値を取得する方法などがある。特に、最小値を取得するものをＭＩＮＩＰ（Minimum Intensity Projection）と言う。さらに、本実施形態の画像処理方法は、ＭＰＲのような断面に厚みをつけて切り出した上でＭＩＰ処理を行う厚み付きＭＩＰや厚み付きＭＩＮＩＰに適用することもできる。
【００５７】
また、本実施形態では組織の内部を表現する画像としてＣＰＲを例示したが、ＣＰＲに限らず切断面の形状にあわせた任意の曲面であればかまわない。
【００５８】
また、本実施形態では切断面を決定するにあたって数値を設定するものは数値をプログラムが決定したりユーザーが指定したりすることができる。特にユーザーはマウスドラッグやスライダバー、キーボードなどのＧＵＩを用いて動的に変更することができる。また、数値を連続的に変化させることによるアニメーション表示も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための画像処理装置が使用されるコンピュータ断層撮影装置の概略ブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示方法の各ステップの説明図
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示方法の処理内容を示すフローチャート
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示方法において、ＣＰＲ（Curved MPR）によりボリュームの任意断曲面を表示する例
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示方法において、マスク処理をしたボリュームレンダリング画像にＣＰＲ画像を合成した例
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる画像表示方法において、管状組織６１をその中心線を含まない平面で切断する例
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる画像表示方法において、切断面のアニメーションやインタラクティブな変更を説明するための図
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる画像表示方法において、アニメーションパターンの他の例を説明するための図
【図９】人体内部の管状組織を可視化する場合として、大腸をボリュームレンダリングレイキャスト法により表示した例
【図１０】ボリュームにマスク処理を行い、一部のみを表示させる場合の説明図
【図１１】ボリュームにマスク処理を行い、任意の断面を表示させる場合の説明図
【図１２】ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）により、ボリュームの任意断平面を表示させる場合の説明図
【図１３】管状組織の領域に対する用語についての説明図
【符号の説明】
【００６０】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線ビーム束
３  患者
４  Ｘ線検出器
５  ガントリー
６  システム軸線
７  テーブル
１１  ボリュームデータ生成部
１２  パス生成部
１３  マスク生成部
１４  ＣＰＲ生成部
１５  ボリュームレンダリング部
１６  後処理部
１７  ディスプレイ
１８  画像処理部
【図２】
2006051154.tif 000003
【図３】
2006051154.tif 000004
【図５】
2006051154.tif 000005
【図６】
2006051154.tif 000006
【図９】
2006051154.tif 000007
【図１０】
2006051154.tif 000008
【図１３】
2006051154.tif 000009
【図１】
2006051154.tif 000010
【図４】
2006051154.tif 000011
【図７】
2006051154.tif 000012
【図８】
2006051154.tif 000013
【図１１】
2006051154.tif 000014
【図１２】
2006051154.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月25日(2005.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
請求項１記載の画像表示方法であって、
前記切断面を、前記パスを中心とした扇形の半径で特定する画像表示方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の画像表示方法は、前記切断面を、前記パスを中心とした扇形の半径で特定する。また、本発明の画像表示方法は、前記扇形の中心角が動的に変更できる。上記構成によれば、前記切断面が前記扇形の中心角の中心角を動的に可変しながら、前記管状組織に対する画像表示を行うことにより、パスに沿った切断面のパスに対する角度を動的に変えながら管状組織を表示することができる為、管状組織の壁の内部及び内壁面を広範囲にわたって同時に観察することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる画像表示方法として、切断面のアニメーションやインタラクティブな変更を説明するための図である。図７（ａ）は、管状組織７１を、管状組織７１の中心線の直交面と切断面の交わりが扇形の半径を形成しその中心角が２π-θとなるように切断し、その切断面を、角度一定のまま矢印７２の方向に回転させる例を示す。この切断面のＣＰＲ画像は、回転に伴ってディスプレイ１７にアニメーションとして表示され、回転方向や回転速度をＧＵＩによりインタラクティブに変更することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、図７（ｂ）は、管状組織７３を、管状組織７１の中心線の直交面と切断面の交わりが扇形の半径を形成するように切断し、扇形の中心角が、２π-φ１，２π-φ２，２π-φ３，・・・となるように、矢印７４の方向に広げる例を示す。この切断面のＣＰＲ画像は、角度の広がりに伴ってディスプレイ１７にアニメーションとして表示され、回転速度をＧＵＩによりインタラクティブに変更することができる。