(57)【要約】【課題】脳梗塞診断等において病変部が診断対象部位のどの領域に存在するかを容易に把握することができる医用画像表示装置を提供する。【解決手段】診断対象部位の３次元画像データを抽出する画像データ抽出部と、診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を作成する第１の画像作成部と、診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定し閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成する第２の画像作成部と、第１の３次元画像の複数の分割領域内での第２の３次元画像データの重なり度を算出し重なり度に応じて複数の分割領域の表示条件をそれぞれ設定する設定部と、設定部からの第１の３次元画像と第２の画像作成部からの第２の３次元画像を合成処理して表示部に表示する合成処理部とを備える。【選択図】図１
2011010828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像診断装置によって収集された画像データから診断対象部位の３次元画像データを抽出する画像データ抽出部と、
前記診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を前記診断対象部位の３次元画像データに位置合わせして作成する第１の画像作成部と、
前記診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定し、前記閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成する第２の画像作成部と、
前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域内での前記第２の３次元画像データの重なり度を算出し、前記重なり度に応じて前記複数の分割領域の表示条件をそれぞれ設定する設定部と、
前記設定部からの前記第１の３次元画像と第２の画像作成部からの前記第２の３次元画像を合成処理して表示部に表示する合成処理部と、
を具備したことを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
前記第１の画像作成部は、前記診断対象部位が脳であるときは、脳機能賦活領域毎に分割した第１の３次元画像を作成す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】
前記第１の画像作成部は、前記診断対象部位が肝臓であるときは、肝区域を複数に分割した第１の３次元画像を作成す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４】
前記第２の画像作成部は、ＭＲＩ装置によって取得した少なくとも１つの機能画像、又は複数の機能画像を合成した画像を用いて前記第２の３次元画像を作成す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５】
前記第２の画像作成部は、前記医用画像診断装置によって取得した少なくとも１つの形態画像を用いて前記第２の３次元画像を作成す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６】
前記設定部は、前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域の透明度及び色を設定可能であって、前記重なり度の大きい分割領域ほど透明度を高く設定す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７】
前記設定部は、前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域の透明度及び色を操作者によって手動で設定可能であることを特徴とする請求項６記載の医用画像表示装置。
【請求項８】
前記合成処理部は、前記第１の３次元画像と前記第２の３次元画像を合成し、
合成画像の角度、位置、拡大率の少なくとも１つを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
【請求項９】
医用画像診断装置によって収集された画像データから診断対象部位の３次元画像データを抽出し、
前記診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を前記診断対象部位の３次元画像データに位置合わせして作成し、
前記診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定し、前記閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成し、
前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域内での前記第２の３次元画像データの重なり度を算出し、前記重なり度に応じて前記複数の分割領域の表示条件をそれぞれ設定し、
前記表示条件で表示される前記第１の３次元画像と前記第２の３次元画像を合成処理して表示部に表示することを特徴とする医用画像表示方法。
【請求項１０】
前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域の透明度及び色を設定可能であって、前記重なり度の大きい分割領域ほど透明度を高く設定することを特徴とする請求項９記載の医用画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴診断装置（以下、ＭＲＩ装置と記す）、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称す）、Ｘ線診断装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置によって収集された３次元画像データを表示する３次元医用画像表示装置に係り、特に病変部がどの領域に存在するか容易に把握できるようにした医用画像表示装置および医用画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脳梗塞診断においては、ＭＲＩ装置で撮像された灌流強調画像（ＰＷＩ：Perfusion Weighted Imaging）において低灌流領域として表れる虚血領域と、同じくＭＲＩ装置で撮像された拡散強調画像（ＤＷＩ：Diffusion Weighted Imaging）において高信号域として表れる脳細胞の変性領域とを２次元又は３次元で合成表示し、虚血領域と変性領域の差分を求め、その解離（虚血領域全体に対する差分領域の容積率）が或る閾値以上であるか否かに基づいて、ｒｔ−ＰＡ（アルテプラーゼ）静注療法と呼ばれる血栓溶解療法の適用性を判定している。この判定はDiffusion-Perfusion Mismatch判定と呼ばれている。
【０００３】
また、脳腫瘍診断においては、ＭＲＩ装置で撮像されたＴ１強調画像（Ｔ１ＷＩ：T1 Weighted Imaging）における低信号域やＴ２強調画像（Ｔ２ＷＩ：T2 Weighted Imaging）における高信号域として表れる脳腫瘍領域と、同じくＭＲＩ装置で撮像されたｆＭＲＩ（functional ＭＲＩ）における脳機能賦活領域とを２次元又は３次元で合成表示して、脳腫瘍摘出術の術前手術計画における脳機能温存の検討を行っている。さらに肝癌診断においては、造影ＣＴや造影ＭＲＩで撮像された画像における肝腫瘍の３次元領域を抽出し、肝区域の３次元画像上に合成表示して、肝切除術の術前手術計画における切除範囲の検討を行っている。
【０００４】
上述の脳梗塞診断におけるDiffusion-Perfusion Mismatch判定では、虚血領域と変性領域の差分領域の大きさに基づいて血栓溶解療法の治療要否判定を行っているが、虚血領域と変性領域の差分領域が小さい場合でも、その領域に重要な脳機能（運動、言語、知覚等）が存在していれば血栓溶解療法を施行する価値があるし、逆に差分領域が大きい場合でも、その領域に重要な脳機能がなければ血栓溶解療法を施行する必要がないと考えられる。
【０００５】
よって、単に虚血領域と変性領域の解離率のみで治療要否の判定を行うより、具体的な脳機能に対する重篤度で判定を行った方が良い。そこで、各脳機能に対応する脳内の賦活領域毎の変性、虚血、正常領域の容積率を３次元的に可視化することが有効であるが、どの脳機能がどの程度重篤かを３次元的に可視化するのは容易ではない。何故なら、それらを１つの３次元画像上に合成表示すると領域同士が重なり合って位置関係が把握しづらいからである。
【０００６】
また、脳腫瘍診断においても、同様に脳腫瘍領域と脳機能賦活領域との関係、即ちどの脳機能がどの程度脳腫瘍領域周辺に分布しているかを３次元的に可視化するのは容易ではない。また肝癌診断においては、単に肝腫瘍領域と肝臓領域全体とを３次元画像上に合成表示しただけでは、肝臓内のどの肝区域にどの程度の肝腫瘍領域が含まれているかが分からない。したがって、肝区域毎の肝腫瘍領域の容積率を３次元的に可視化することが有効であるが、どの肝区域がどの程度重篤かを３次元的に可視化するのは容易ではない。
【０００７】
特許文献１には、灌流強調磁気共鳴画像（ＰＷＩ）と拡散強調磁気共鳴画像（ＤＷＩ）とを重ねてミスマッチ画像を形成する磁気共鳴画像の評価方法が開示されている。特許文献２には、第１の３次元画像に第２の３次元画像を位置合せして結合する３次元画像処理装置が開示されている。さらに特許文献３には、３次元のＣＴ画像データとＭＲＩ画像データとの位置ずれを求め、位置ずれ情報に基づいて３次元空間上の合成処理を行う３次元画像処理装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１，２，３の例では、脳梗塞診断等においてどの脳機能がどの程度重篤かを３次元的に可視化するのは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２１１６７２号公報
【特許文献２】特開２００６−１４８９３２号公報
【特許文献３】特開２００６−３４１０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１，２，３を含む従来の装置では、例えば脳梗塞診断においてどの脳機能がどの程度重篤か、或いは脳腫瘍診断においてどの脳機能がどの程度脳腫瘍領域周辺に分布しているかを３次元的に可視化するのは容易ではなかった。肝癌診断においても、どの肝区域がどの程度重篤かを３次元的に可視化するのは容易ではなかった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、脳梗塞診断や脳腫瘍診断において病変部が脳機能賦活領域のどの領域に重なり合っているか、或いは肝癌診断において肝腫瘍領域が肝区域のどの区域に重なり合っているか等を３次元合成画像上で容易に把握することができる医用画像表示装置及び医用画像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の医用画像表示装置は、医用画像診断装置によって収集された画像データから診断対象部位の３次元画像データを抽出する画像データ抽出部と、前記診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を前記診断対象部位の３次元画像データに位置合わせして作成する第１の画像作成部と、前記診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定し、前記閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成する第２の画像作成部と、前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域内での前記第２の３次元画像データの重なり度を算出し、前記重なり度に応じて前記複数の分割領域の表示条件をそれぞれ設定する設定部と、前記設定部からの前記第１の３次元画像と第２の画像作成部からの前記第２の３次元画像を合成処理して表示部に表示する合成処理部と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９記載の医用画像表示方法は、医用画像診断装置によって収集された画像データから診断対象部位の３次元画像データを抽出し、前記診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を前記診断対象部位の３次元画像データに位置合わせして作成し、前記診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定し、前記閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成し、前記第１の３次元画像の前記複数の分割領域内での前記第２の３次元画像データの重なり度を算出し、前記重なり度に応じて前記複数の分割領域の表示条件をそれぞれ設定し、前記表示条件で表示される前記第１の３次元画像と前記第２の３次元画像を合成処理して表示部に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、病変部が診断対象部位のどの領域に存在するかを３次元合成画像上で容易に把握することができ、医師／技師の作業効率及び診断精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像合成処理の動作を示すフローチャート。
【図３】脳機能賦活領域毎に分割した３次元クラスタリングデータの説明図。
【図４】脳梗塞における虚血領域と変性領域の解離を示す説明図。
【図５】撮影画像のヒストグラムと閾値の設定を示す説明図。
【図６】第１の３次元画像の各分割領域の不透明度と色の設定を示す説明図。
【図７】３次元合成画像の表示例を示す説明図。
【図８】撮影画像の他のヒストグラムの一例を示す説明図。
【図９】第１の３次元画像の不透明度と色の他の設定例を示す説明図。
【図１０】撮影画像のヒストグラムと閾値の他の設定例を示す説明図。
【図１１】第１の３次元画像の不透明度と色のさらに他の設定例を示す説明図。
【図１２】３次元合成画像の他の表示例を示す説明図。
【図１３】撮影画像の他のヒストグラムの一例を示す説明図。
【図１４】第１の３次元画像の不透明度の他の設定例を示す説明図。
【図１５】３次元合成画像のさらに他の表示例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の医用画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、磁気共鳴診断装置（以下、ＭＲＩ装置と称す）等の医用画像診断装置１０が画像処理・表示部２０に接続されている。画像処理・表示部２０は、医用画像診断装置１０によって取得した３次元画像データを処理するものであり、画像データ抽出部２１と、第１の画像作成部２２、第２の画像作成部２３、閾値設定部２４、不透明度／色設定部２５、合成処理部２６、及び表示部２７を有する。
【００１８】
また画像処理・表示部２０は、ＣＰＵ２９及びＲＯＭ３０を含み、コンピュータ装置として機能する。画像データ抽出部２１、第１の画像作成部２２、第２の画像作成部２３、閾値設定部２４、不透明度／色設定部２５、合成処理部２６は、ＲＯＭ３０に格納された画像処理プログラムをＣＰＵ２９の制御のもとに実行する。
【００１９】
画像表示処理プログラムは、ＲＯＭ３０に格納されたものであってもよいし、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体に記録したプログラムをコンピュータ装置にインストールしても良い。或いはネットワークを介して配布された画像表示処理プログラムをコンピュータ装置に適宜インストールしても良い。尚、画像処理・表示部２０の各部の構成は、一部または全てをロジック回路等のハードウェアによって実現することができる。またハードウェアとソフトウェアとを組み合わせて実現することもできる。
【００２０】
画像データ抽出部２１は、例えば、医用画像診断装置１０によって収集された３次元画像データを保存する保存部を含み、保存部から診断対象部位の３次元画像データを抽出する。或いは、外部の画像サーバに３次元画像データを保存しておき、操作部２８の操作によって画像サーバにアクセスし、画像データ抽出部２１によって画像サーバから必要な３次元画像データを抽出するようにしてもよい。
【００２１】
また医用画像診断装置１０で収集した３次元画像データの内、処理対象の画像データをＤＩＣＯＭ−ＣＤやＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶し、この可搬記憶媒体に記憶された画像データを画像データ抽出部２１で読み出すようにしてもよい。
【００２２】
具体的には、脳梗塞診断においてはＭＲＩ装置で撮像された拡散強調画像（ＤＷＩ）及び灌流強調画像（ＰＷＩ）データを抽出し、脳腫瘍診断においては、ＭＲＩ装置で撮像されたＴ１強調画像（Ｔ１ＷＩ）又はＴ２強調画像（Ｔ２ＷＩ）データを抽出する。また肝癌診断においては造影ＣＴデータや造影ＭＲＩデータを抽出する。
【００２３】
第１の画像作成部２２は、画像データ抽出部２１によって診断対象部位（例えば脳など）の３次元画像データが抽出されたとき、診断対象部位を複数の領域に分割しそれぞれの分割領域を３次元的に表現した第１の３次元画像を作成する。例えば、脳機能の賦活領域は標準脳モデルにマッピングされたブロードマンの脳地図として公に知られており、このブロードマンの脳地図がマッピングされた３次元標準脳データをクラスタリングデータとし、このクラスタリングデータをもとに第１の３次元画像（図３参照）を作成する。ブロードマンの脳地図では、標準脳の大脳皮質の３次元領域内において、どの領域がどの脳機能（運動、言語、知覚、記憶、視覚、聴覚等）を司っているかが示されている。
【００２４】
閾値設定部２４は、画像データ抽出部１１で抽出された診断対象部位の３次元画像データに対して閾値を設定するもので、抽出された３次元画像データの内、閾値以上（又は閾値以下）の画素値の画像データを２値化する。第２の画像作成部２３は、閾値設定部２４で設定された閾値によって２値化した３次元画像データを基に診断用の第２の３次元画像を作成する。
【００２５】
不透明度／色設定部２５は、第１の画像作成部２２によって作成した第１の３次元画像の分割された各領域の不透明度及び色を設定する。合成処理部２６は、不透明度及び色が調整された第１の３次元画像データと、第２の画像作成部２３によって作成した第２の３次元画像データとを合成処理する。表示部２７は、合成処理部２６で合成処理した３次元画像を表示する。
【００２６】
次に画像処理・表示装置２０の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。図２のステップＳ１では、画像データ抽出部２１によって診断対象部位の３次元画像データを抽出する。ステップＳ２では、第１の画像作成部１２により例えば脳地図がマッピングされた３次元標準脳データ（クラスタリングデータ）に基づいて第１の３次元画像を作成する。ステップＳ３では、閾値設定部２４により閾値を設定する。ステップＳ４では、ステップＳ３で設定された閾値に基づいて診断用の第２の３次元画像を作成する。
【００２７】
ステップＳ５では、不透明度／色設定部１５により、第１の３次元画像の各分割領域の不透明度及び色等の表示条件を設定する。ステップＳ６では  合成処理部２６により第１の３次元画像データと第２の３次元画像データを合成し、３次元合成画像を表示部２７に表示する。
【００２８】
以下、各ステップＳ１〜Ｓ６の具体的な処理方法について説明する。尚、以下の説明では、脳梗塞診断、脳腫瘍診断、及び肝癌診断を行う場合を例に説明する。
【００２９】
ステップＳ１：画像データ抽出部２１によって診断対象部位の３次元画像データを抽出する。即ち、画像データ抽出部２１が保存部を含む場合は、保存部から診断対象部位の３次元画像データを抽出する。外部の画像サーバに３次元画像データを保存している場合は、画像サーバから診断対象部位の３次元画像データを抽出する。
【００３０】
ステップＳ２：第１の画像作成部１２により、例えば脳梗塞診断及び脳腫瘍診断においては、脳機能賦活領域データを作成する。脳機能の賦活領域は標準脳モデルにマッピングされたブロードマンの脳地図として知られたデータを用いて定義する。即ち、この脳地図では標準脳の大脳皮質の３次元領域内においてどの領域がどの脳機能（運動、言語、知覚、記憶、視覚、聴覚等）を司っているかが示されている。したがって、ブロードマンの脳地図がマッピングされた３次元標準脳データをクラスタリングデータとし、このクラスタリングデータをもとに図３で示すような第１の３次元画像４０を作成する。第１の３次元画像４０は、脳機能賦活領域をモデル化した画像であるため、以下の説明では、第１の３次元画像４０をモデル画像と呼ぶ。
【００３１】
尚、モデル画像４０は、撮影された診断対象部位の３次元画像データに位置合わせし、脳機能賦活領域毎に分割したモデル画像４０を作成する。図３から分かるように、脳機能は、運動、言語、知覚、記憶、視覚、聴覚等）を司る領域に区分される。図３のモデル画像４０は、説明の便宜上、模式的に示しているが、実際には撮影された３次元画像データに位置合わせするため、図とは違った形状になる。
【００３２】
位置合わせの方法としては、標準脳との位置合わせ法である３Ｄ−ＳＳＰ（stereotactic surface projection）法やＳＰＭ（statistical parametric mapping）法が知られており、これらの位置合わせ方法を用いるとよい。３Ｄ−ＳＳＰ法及びＳＰＭ法は、以下の（１）〜（３）の文献に記載されている。
【００３３】
３Ｄ−ＳＳＰ法：（１）S Minoshima, RA Koeppe, KA Frey, et al., “Anatomic standardization: Linear scaling and nonlinear warping of functional brain images”, J Nucl Med, 35（9）, 1528-1537,（1994）。
【００３４】
ＳＰＭ法：（２）KJ Friston, J Ashburner, CD Frith, et al., “Spatial registration and normalization of images”, Human Brain Mapping, 2, 165-189,（1995）。（３）J Ashburner, and KJ Friston, “Nonlinear spatial normalization using basis functions”, Hum Brain Mapp, 7（4）, 254-266,（1999）.
一方、肝癌診断においては、モデル画像４０として肝区域データを作成する。肝区域の分割方法としては、Couinaud の肝区域が広く知られている。この分割方法は、肝臓を８つの門脈主要分岐の支配領域に分割する方法であり、腫瘍摘出手術は肝区域単位で行われることが多い。画像データ抽出部２１で抽出した３次元画像データ内の肝臓領域を肝区域毎に分割した３次元クラスタリングデータを得る方法は、例えば以下の文献（４）に記載された方法を用いるとよい。
【００３５】
（４）D. Selle, B. Preim, A. Schenk, and H. -O. Peitgen, “Analysis of Vasculature for Liver Surgical Planning”, IEEE Transactions on medical imaging, Vol. 21, No. 11, Nov. 2002.
ステップＳ３：閾値設定部２４により第２の３次元画像データを作成するための閾値を設定する。ここで第２の３次元画像データについて説明する。脳梗塞診断においては、図４（ａ）で示すように、ＭＲＩ装置で撮像された灌流強調画像（ＰＷＩ）において低灌流領域として表れる虚血領域５１と、（ｂ）で示すようにＭＲＩ装置で撮像された拡散強調画像（ＤＷＩ）において高信号域として表れる脳細胞の変性領域５２とを合成して、（ｃ）に示す画像を得ている。
【００３６】
図４（ｃ）では虚血領域５１と変性領域５２の差分領域５３が表示されており、第２の３次元画像は、図４（ｃ）の画像が３次元的に表わされた画像である。或いはＭＲＩ装置で撮像された拡散強調画像（ＤＷＩ）又は灌流強調画像（ＰＷＩ）のいずれか一方が第２の３次元画像として用いられることもある。また脳腫瘍診断においては、ＭＲＩ装置で撮像されたＴ１強調画像（Ｔ１ＷＩ）やＴ２強調画像（Ｔ２ＷＩ）、或いはそれらの合成画像が第２の３次元画像として用いられる。さらに肝癌診断においては、造影ＣＴや造影ＭＲＩで撮像された画像が第２の３次元画像として用いられる。
【００３７】
尚、拡散強調画像（ＤＷＩ）及び灌流強調画像（ＰＷＩ）は、一般的に機能画像と呼ばれ、Ｔ１強調画像（Ｔ１ＷＩ）及びＴ２強調画像（Ｔ２ＷＩ）、Ｘ線ＣＴ画像等は、血管などの形態を表す形態画像と呼ばれている。第２の３次元画像は診断用に利用されるため、以下の説明では、第２の３次元画像を診断用画像と呼ぶ。
【００３８】
ステップＳ３では、操作部２８を用いて操作者が閾値を設定する。即ち図５のグラフは、横軸にステップＳ１で抽出した３次元画像データの画素値をとり、縦軸に各画素値の画素数をとって表したヒストグラムであり、Ａ１はヒストグラム上に設定した閾値設定バーを示している。操作者は、マウス操作やテキストボックスに画素値を入力することにより、閾値設定バーＡ１を左右に動かして閾値を設定する。
【００３９】
上記閾値の設定は、脳梗塞診断においてはＰＷＩデータにおける虚血領域判定閾値の設定となり、ＤＷＩデータにおける変性領域判定の閾値設定となる。図５はＰＷＩデータにおける閾値の設定例を示しており、虚血領域がある場合は閾値Ａ１以下の画素値の低い領域に現れる。
【００４０】
脳腫瘍診断の場合は、閾値設定バーＡ１を移動することでＴ１ＷＩデータ又はＴ２ＷＩデータにおける脳腫瘍領域判定の閾値を設定することができる。また肝癌診断の場合は、閾値設定バーＡ１を移動することで造影ＭＲＩデータにおける肝腫瘍領域の判定の閾値を設定することができる。
【００４１】
ステップＳ４：設定された閾値に基づいて３次元画像を作成する。即ち脳梗塞診断においては、ＰＷＩデータの閾値Ａ１以下の画素を１、それ以外を０とした虚血領域データを求める。またＤＷＩデータでは閾値Ａ１以上の画素を１、それ以外を０とした変性領域データを求めて、診断用画像５０（第２の３次元画像）を作成する。
【００４２】
脳腫瘍診断においては、Ｔ１ＷＩデータの閾値以下の画素を画素値１、それ以外を画素値０とした脳腫瘍領域データ、又はＴ２ＷＩデータの閾値以上の画素を画素値１、それ以外を画素値０とした脳腫瘍領域データを求め、診断用画像を作成する。肝癌診断においては、造影ＭＲＩデータの閾値以上の画素を画素値１、それ以外を画素値０とした肝腫瘍領域データを求め診断用画像５０を作成する。
【００４３】
ステップＳ５：不透明度／色設定部１５により、第１の３次元画像画像（モデル画像４０）の表示条件、例えば各分割領域の不透明度及び色を設定する。各分割領域の不透明度の初期値は以下のように決定する。先ずモデル画像４０の分割領域毎に、診断用画像データの画素値１の領域と当該分割領域とが重なる領域の容積を算出する。
【００４４】
例えば脳梗塞診断においては、モデル画像４０の各分割領域内に虚血領域に該当するボクセルがどれだけ多く含まれているかを判断し、図６で示すように、その容積（ボクセルの数）が大きい順、つまり重なり度の大きい順に各分割領域（運動２、運動１、言語１、聴覚…）を並べてインデックス番号（１，２，３…）を付与する。
【００４５】
次に図６に示すように、インデックス番号の小さい順にグラフの左から右に分割領域を並べ、画素値１が最も多く含まれる分割領域の不透明度が最小に（＞０）になり、最も少なく含まれる分割領域の不透明度が最大（＜１）になるように線形に不透明度を設定する。画素値１が全く含まれない分割領域（聴覚、運動３、言語２、記憶）は不透明度を最大に設定する。
【００４６】
これにより、画素値１が多く含まれる分割領域の透明度は高くなり、画素値１が多く含まれない分割領域は不透明となる。例えば図７で示すように、モデル画像４０の分割領域の内、画素値１が多く含まれる分割領域４１，４２の透明度は高く、それ以外の分割領域は透明度が低くなる。
【００４７】
色設定に関しては、図６の「分割領域の色」で示すように画素値１の領域が含まれる分割領域には、それぞれ異なる色を設定し、その色を３次元合成画像上で半透明で表示するように設定する。これにより、図６の分割領域の色を参照することで、各色の分割領域が何の領域であるかが分かる。画素値１の領域が含まれない分割領域は、例えば一律に灰色等の単色表示を設定することにより脳表面が表示されるだけとなり、注目する必要がない分割領域であると理解することができる。表示部２７の画面に例えば図５、図６、図７の画像を並べて表示すれば、診断する上で有用な画面となる。
【００４８】
ステップＳ６：合成処理部２６によりモデル画像４０と、診断用画像５０を合成して表示する。即ち、不透明度／色設定部２５によって不透明度及び色が設定されたモデル画像４０と、第２の画像作成部２３からの診断用画像５０とを合成し、３次元合成画像を表示部２７に表示する。３次元画像はＶＲ（Volume Rendering）法で描画して合成表示する。合成された３次元画像を合成ＶＲ画像６０と呼ぶ。
【００４９】
図７は、脳梗塞診断における合成ＶＲ画像６０の一例を示し、モデル画像４０と診断用画像５０が合成されたものである。診断用画像５０は、ＰＷＩデータに基づく虚血領域５１とＤＷＩデータに基づく変性領域５２とが合成されたものである。図７では、分割領域４１，４２における虚血領域５１と変性領域５２の合成画像を拡大して示している。画素値１が多く含まれる分割領域４１，４２の透明度は高いため、診断用画像５０の虚血領域５１と変性領域５２は良く見える。その他の分割領域の透明度は低いため灰色で表示され、注目する必要性が低いことが分かる。
【００５０】
尚、脳梗塞診断において診断用画像５０を得る場合、ＰＷＩデータは、図５で示すように閾値Ａ１以下の画素を１、それ以外を０として虚血領域データを求めたが、ＤＷＩデータの場合は、図８で示すように閾値Ａ１以上の画素を画素値１として変性領域データを求め、それ以外を画素値０する必要がある。
【００５１】
またモデル画像４０の分割領域毎に変性領域データ（画素値１の領域）と当該分割領域とが重なる領域の容積を算出し、図９で示すように重なり度の大きい順に右から左に各分割領域（運動２、運動１、言語１、聴覚…）を並べてインデックス番号（１，２，３…）を付与する。また画素値１の領域が最も多く含まれる分割領域の不透明度が最小に（＞０）になり、最も少なく含まれる分割領域の不透明度が最大（＜１）になるように線形に不透明度を設定する。
【００５２】
このように閾値設定部２４は、脳梗塞診断においては、ＤＷＩとＰＷＩ用の２つの閾値をそれぞれ設定することになる。勿論、ＤＷＩとＰＷＩのいずれか一方の３次元画像データを用いる場合は、ＤＷＩ用又はＰＷＩ用のいずれか一方の閾値をそれぞれ設定すれば良い。
【００５３】
こうしてモデル画像４０と診断用画像５０は合成されるが、合成処理部２６では、合成ＶＲ画像６０の角度、位置及び拡大率を調整することができる。即ち、合成ＶＲ画像６０の角度は、モデル画像４０の重心と診断用画像５０の重心とを結ぶベクトルが画面手前方向に向くように設定する。或いは、診断用画像５０の重心とモデル画像４０の画素値１が最も多く含まれる分割領域の表面の重心とを結ぶベクトルが画面手前方向に向くように設定する。これにより常にモデル画像４０の中に含まれる診断用画像５０が常に画面手前に表示される。
【００５４】
また、合成ＶＲ画像６０の位置は、上記ベクトルの端点が画面の中心に位置するように設定する。また合成ＶＲ画像６０の拡大率は、診断用画像５０全体が適度な大きさで画面に表示されるように設定する。例えば、診断用画像５０を画面に投影した２次元画像の縦又は横の幅が、表示画面の縦又は横の幅の０．５倍になるように設定する。このように合成ＶＲ画像６０の角度、位置及び拡大率を設定することにより、モデル画像４０と診断用画像５０の関係を容易に把握することができる。
【００５５】
モデル画像４０と診断用画像５０の合成画像を表示した後、操作者が再度ステップＳ３に戻って閾値を設定し直した場合には、再度ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６を実行することにより、合成ＶＲ画像６０を作成し直して更新表示することができる。
【００５６】
閾値を設定し直した場合、図１０に示すように、閾値設定バーＡ１が移動し、モデル画像４０内の各分割領域において画素値１の画素が増減する。例えば画素値１が多く含まれる領域が増加すると、図１１に示すように、増加した分だけ分割領域が増減する。また増減した分割領域の不透明度と色が更新される。これにより、図１２で示すように、モデル画像４０の分割領域の内、画素値１が多く含まれる分割領域４１，４２に加えて、分割領域４３，４４の透明度が高くなり、それ以外の分割領域は透明度が低く表面が灰色で表示される。
【００５７】
図１３〜図１５は合成ＶＲ画像６０を表示した後、操作者が操作部２８によって各分割領域の不透明度を手動で個別に設定した例を示す。例えば、図１３のヒストグラムにおいて閾値設定バーＡ１が図示の位置にあり、図１４で示すように各分割領域（運動２、運動１、言語１、聴覚）の不透明度が線形に設定されていたとする。これに対して、操作者がいずれか任意（例えば運動１と言語１）の分割領域の不透明度を手動で高くしたとすると、図１５で示すように、分割領域４２，４３が不透明となるため、分割領域４１と４４のみが透明に表示され、診断用画像の観察したい部分のみを注視することができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、脳梗塞診断において変性領域及び虚血領域が脳機能賦活領域のどの領域に重なり合っているかを３次元合成画像上で容易に把握することができる。同様に脳腫瘍診断においても脳腫瘍領域が脳機能賦活領域のどの領域に重なり合っているかを容易に把握することができる。また肝癌診断において肝腫瘍領域が肝区域のどの区域に重なり合っているかを３次元合成画像上で把握し易くなり、医師／技師の作業効率及び診断精度を向上させることができる。
【００５９】
したがって、脳梗塞診断においては、ｒｔ−ＰＡ静注療法の適用を判定する上で有用である。脳腫瘍診断においては、脳腫瘍摘出術の術前手術計画における脳機能温存を検討する上で有用である。また肝癌診断においては、肝切除術の術前手術計画における切除範囲の検討を行う上で有用である。
【００６０】
尚、本発明の実施形態は、以上の説明した例に限定されるものではない。例えば医用画像診断装置１０内に画像処理・表示部２０と同じ機能を備えてもよい。また医用画像診断装置としてＭＲＩ装置やＸ線ＣＴ装置以外にＸ線診断装置や超音波診断装置等の診断モダリティを使用することができる。また特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…医用画像診断装置
２０…画像処理・表示部
２１…画像データ抽出部
２２…第１の画像作成部
２３…第２の画像作成部
２４…閾値設定部
２５…不透明度／色設定部
２６…合成処理部
２７…表示部
２８…操作部
２９…ＣＰＵ
３０…ＲＯＭ
４０…第１の３次元画像（モデル画像）
５０…第２の３次元画像（診断用画像）
６０…合成３次元画像
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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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１３】
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【図１４】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図１２】
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【図１５】
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