(57)【要約】【課題】患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができるようにする。【解決手段】画像処理装置１４は、患者の医用画像から生成された３次元情報である医用画像３ＤＣＧを受け付ける。そして、画像処理装置１４は、患者の医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧと、医用画像には写っていない生体内部組織を含み、かつ生体の正常解剖構造に応じて予め作成された正常解剖３ＤＣＧとを重ね合わせて表示する。【選択図】図１
2019093288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の医用画像から生成された３次元情報である３次元医用情報を受け付ける受付手段と、
前記受付手段によって受け付けられた前記３次元医用情報と、前記医用画像には写っていない生体内部組織を含む３次元情報であって、かつ生体の正常解剖構造に応じて予め作成された３次元情報である３次元正常解剖情報とを重ね合わせて表示する表示手段と、
を含む画像処理装置。
【請求項２】
前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う位置合わせ手段を更に含み、
前記表示手段は、前記位置合わせ手段によって得られた位置合わせ結果に基づいて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報とを重ね合わせて表示する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、前記３次元医用情報の特定領域と前記３次元正常解剖情報の特定領域とが対応するように、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う、
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記位置合わせ手段は、前記３次元医用情報の特定領域及び前記３次元正常解剖情報の特定領域の各々に対して対応点を設定し、前記３次元医用情報の前記特定領域の対応点と前記３次元正常解剖情報の前記特定領域の対応点とが対応するように前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う、
請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記３次元正常解剖情報の各部位には病変領域との関係を表す属性情報が予め付与されており、
前記位置合わせ手段は、前記３次元正常解剖情報の各部位の前記属性情報に応じて、前記３次元医用情報の病変領域に対して前記３次元正常解剖情報の各部位の形状を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う、
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記受付手段は、前記３次元医用情報の時系列を更に受け付け、
前記位置合わせ手段は、前記受付手段によって受け付けられた前記３次元医用情報の時系列に基づいて、前記３次元医用情報に含まれる病変領域の発生母地と該病変領域の増大方向とを推定し、前記病変領域の発生母地及び前記病変領域の増大方向に応じて、前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う、
請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記受付手段は、前記患者の年齢及び前記患者の性別の少なくとも一方に関する情報である患者情報を更に受け付け、
前記位置合わせ手段は、前記受付手段によって受け付けられた前記患者情報に応じて、前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う、
請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医用画像処理装置が提案されている。例えば、コンピュータにより生成される仮想的な画像と実際に撮影された写真画像とを照合可能にできる画像処理装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この画像処理装置は、コンピュータにより生成された生体内部組織の検査画像と、当該生体内部組織の写真画像とを受け入れる。そして、画像処理装置は、これら検査画像と写真画像との双方の対応点を設定し、生体内部組織を表す仮想表面を生成する。また、画像処理装置は、当該生成した仮想表面に、写真画像をテクスチャとして投影された像を生成するとともに、この写真画像上に設定された対応点を一致させた検査画像をテクスチャとして、生成した像に対して半透明合成した結果を表示する。
【０００３】
なお、特許文献１における、コンピュータにより生成された画像とは、ＣＴ画像等の再構成画像やＭＲＩ画像等、可視光を撮像する以外の方法で得られた情報に基づいて生成された画像である（例えば、特許文献１の段落［００１５］を参照）。
【０００４】
また、診断する検査画像とそれに該当する部位の正常解剖例画像を自動表示する医用画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２）。この医用画像表示装置は、モニタに診断画像を表示しながら、この画像に対応する部位・位置の正常解剖例画像を併置して表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４‐２２５１０５号公報
【特許文献２】特開２００１‐２７５９８６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、上記特許文献１及び特許文献２に記載の画像処理方法では、提示される情報量が不十分であるという課題がある。
【０００７】
例えば、脳には、医用画像には写らない生体内部組織（例えば、白質線維、脳神経、及び脳神経核等）が存在する。手術検討を行う際に用いられる情報としては、医用画像に写っている生体内部組織よりも、医用画像には写らない生体内部組織の方が重要であることが多い。そのため、上記特許文献１に記載の技術のように、患者の医用画像から得られる情報を提示するのみでは、例えば、手術検討の際に提示される情報量としては不十分であるという課題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載の画像処理方法では、診断する検査画像とそれに該当する部位の正常解剖例画像とを併置して表示する処理が行われる。しかし、２次元画像である検査画像と２次元画像である正常解剖例画像とを単に併置して表示するのみでは、上記特許文献１に記載の技術と同様に、例えば、手術検討の際に提示される情報量としては不十分であるという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができる画像処理装置及びプログラム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】
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明に係る画像処理装置は、患者の医用画像から生成された３次元情報である３次元医用情報を受け付ける受付手段と、前記受付手段によって受け付けられた前記３次元医用情報と、前記医用画像には写っていない生体内部組織を含む３次元情報であって、かつ生体の正常解剖構造に応じて予め作成された３次元情報である３次元正常解剖情報とを重ね合わせて表示する表示手段と、を含む。
【００１１】
本発明は、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行う位置合わせ手段を更に含み、前記表示手段は、前記位置合わせ手段によって得られた位置合わせ結果に基づいて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報とを重ね合わせて表示することができる。
【００１２】
本発明の前記位置合わせ手段は、前記３次元医用情報の特定領域と前記３次元正常解剖情報の特定領域とが対応するように、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行うようにすることができる。
【００１３】
本発明の前記位置合わせ手段は、前記３次元医用情報の特定領域及び前記３次元正常解剖情報の特定領域の各々に対して対応点を設定し、前記３次元医用情報の前記特定領域の対応点と前記３次元正常解剖情報の前記特定領域の対応点とが対応するように前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行うようにすることができる。
【００１４】
本発明においては、前記３次元正常解剖情報の各部位には病変領域との関係を表す属性情報が予め付与されており、前記位置合わせ手段は、前記３次元正常解剖情報の各部位の前記属性情報に応じて、前記３次元医用情報の病変領域に対して前記３次元正常解剖情報の各部位の形状を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行うようにすることができる。
【００１５】
本発明の前記受付手段は、前記３次元医用情報の時系列を更に受け付け、前記位置合わせ手段は、前記受付手段によって受け付けられた前記３次元医用情報の時系列に基づいて、前記３次元医用情報に含まれる病変領域の発生母地と該病変領域の増大方向とを推定し、前記病変領域の発生母地及び前記病変領域の増大方向に応じて、前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行うようにすることができる。
【００１６】
本発明の前記受付手段は、前記患者の年齢及び前記患者の性別の少なくとも一方に関する情報である患者情報を更に受け付け、前記位置合わせ手段は、前記受付手段によって受け付けられた前記患者情報に応じて、前記３次元正常解剖情報を変形させて、前記３次元医用情報と前記３次元正常解剖情報との間の位置合わせを行うようにすることができる。
【００１７】
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、本発明の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態の医用画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】脳に関する正常解剖３ＤＣＧの一例を示す図である。
【図３】医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを説明するための説明図である。
【図４】全体の位置合わせ処理を説明するための説明図である。
【図５】特定領域の位置合わせ処理を説明するための説明図である。
【図６】病変領域と正常解剖との間の関係に応じた位置合わせ処理を説明するための説明図である。
【図７】画像処理装置として機能するコンピュータの概略ブロック図である。
【図８】画像処理ルーチン示す図である。
【図９】位置合わせ処理ルーチン示す図である。
【図１０】医用画像３ＤＣＧの時系列に応じて正常解剖３ＤＣＧを変形させる方法を説明するための説明図である。
【図１１】医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとを合わせる方法の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一例である実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態に係る医用画像表示システム＞
【００２２】
図１は、第１の実施形態の医用画像表示システム１０を示すブロック図である。図１に示されるように、医用画像表示システム１０は、外部装置１２と、操作装置１３と、画像処理装置１４と、出力装置２６とを備える。
【００２３】
外部装置１２は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imager）などの画像診断機器によって撮像された患者の医用画像から、３次元コンピュータグラフィックス（Three-dimensional computer graphics,３ＤＣＧ）を生成する。そして、外部装置１２は、患者の医用画像から生成される３次元コンピュータグラフィックス（以下、単に「医用画像３ＤＣＧ」と称する。）を、画像処理装置１４に対して出力する。医用画像３ＤＣＧは、本発明の３次元医用情報の一例である。また、本実施形態では、３次元情報が３次元コンピュータグラフィックス（Three-dimensional computer graphics,３ＤＣＧ）である場合を例に説明する。
【００２４】
操作装置１３は、医用画像表示システム１０を操作するユーザからの操作情報を受け付ける。例えば、操作装置１３は、後述する位置合わせ部２２によって用いられる対応点の設定情報を操作情報として受け付ける。
【００２５】
画像処理装置１４は、受付部１６と、正常解剖記憶部２０と、位置合わせ部２２と、表示部２４とを備える。
【００２６】
受付部１６は、外部装置１２から入力された医用画像３ＤＣＧを受け付ける。また、受付部１６は、操作装置１３から入力された操作情報を受け付ける。
【００２７】
正常解剖記憶部２０には、生体の正常解剖構造に応じて予め作成された３次元コンピュータグラフィックス（以下、単に「正常解剖３ＤＣＧ」と称する。）が格納されている。正常解剖３ＤＣＧには、患者の医用画像には写っていない生体内部組織が含まれている。正常解剖３ＤＣＧは、本発明の３次元正常解剖情報の一例である。
【００２８】
図２は、脳に関する正常解剖３ＤＣＧ３０の一例である。図２に示されるように、正常解剖３ＤＣＧ３０では、医用画像に写っていない生体内部組織（例えば、神経線維３２等）が可視化される。
【００２９】
位置合わせ部２２は、受付部１６によって受け付けた医用画像３ＤＣＧと正常解剖記憶部２０に格納された正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。
【００３０】
図３に、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを説明するための説明図を示す。図３に示されるように、脳幹の医用画像３ＤＣＧ３４と脳幹の正常解剖３ＤＣＧ３０との間で位置合わせを行う場合、病変部３５を含む医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖構造に応じて作成された正常解剖３ＤＣＧ３０とでは、形状や各組織の位置関係が異なる。そのため、病変部３５を含む医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖３ＤＣＧ３０とを非線形的に融合させる必要がある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間において、以下の（１）〜（３）に示す３段階の位置合わせを行う。
【００３２】
（１）全体の位置合わせ
医用画像３ＤＣＧの全体と正常解剖３ＤＣＧの全体とを合わせるように位置合わせを行う（等方的な位置合わせ）。
【００３３】
（２）特定領域の位置合わせ
医用画像３ＤＣＧの特定領域（例えば、病変領域）と正常解剖３ＤＣＧの特定領域とを合わせるように位置合わせを行う（異方的な位置合わせ）。
【００３４】
（３）病変領域と正常解剖との間の関係に応じた位置合わせ
病変領域と正常解剖との間の関係を予め設定しておき、医用画像３ＤＣＧの病変領域と正常解剖３ＤＣＧとを合わせるように位置合わせを行う。
【００３５】
以下、上記（１）〜（３）の位置合わせ処理について具体的に説明する。
【００３６】
（１）全体の位置合わせ
まず、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間において全体の位置合わせを行う。具体的には、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧの特定領域と正常解剖３ＤＣＧの特定領域とが一致するように正常解剖３ＤＣＧを移動させることにより、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。
【００３７】
図４に、全体の位置合わせ処理を説明するための説明図を示す。まず、位置合わせ部２２は、図４に示されるように、全体の位置合わせの前処理として、生体内部組織の特定領域（例えば、大脳又は脳幹等）の設定を行う。図４に示される例では、脳幹の領域が特定領域３０Ａ，３４Ａとして設定される。なお、図４の医用画像３ＤＣＧ３４には、脳幹の領域３４Ａのみが示されているが、医用画像３ＤＣＧの他の領域が含まれていてもよい。
【００３８】
次に、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧ３４の特定領域３４Ａの形状情報と正常解剖３ＤＣＧ３０の特定領域３０Ａの形状情報とに基づいて、医用画像３ＤＣＧ３４の特定領域３４Ａと正常解剖３ＤＣＧ３０の特定領域３０Ａとが一致するように、医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖３ＤＣＧ３０との全体の位置合わせを行う。例えば、位置合わせ部２２は、Iterative closest point（ＩＣＰ）法によって、位置合わせを行う。これにより、医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖３ＤＣＧ３０との間の大まかな位置合わせが行われ、位置合わせが行われた３ＤＣＧ３６が位置合わせ結果として得られる。
【００３９】
（２）特定領域の位置合わせ
次に、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間において特定領域の位置合わせを行う。具体的には、まず、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧの特定領域及び正常解剖３ＤＣＧの特定領域の各々に対して対応点を設定する。そして、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧの特定領域の対応点と正常解剖３ＤＣＧの特定領域の対応点とが一致するように正常解剖３ＤＣＧを変形させて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。
【００４０】
具体的には、まず、位置合わせ部２２は、操作装置１３から入力された対応点の設定情報を受け付ける。ユーザの操作によって対応する部位がマーキングされ、操作装置１３を介して対応点の設定情報が入力される。そして、位置合わせ部２２は、対応点の設定情報に応じて、医用画像３ＤＣＧの特定領域及び正常解剖３ＤＣＧの特定領域の各々に対して対応点を設定する。
【００４１】
図５に、特定領域の位置合わせ処理を説明するための説明図を示す。図５に示されるように、位置合わせ部２２は、対応点の設定情報に応じて、医用画像３ＤＣＧ３４の特定領域３４Ｂに対して複数の対応点Ｐ１〜Ｐ６を設定する。また、位置合わせ部２２は、対応点の設定情報に応じて、正常解剖３ＤＣＧ３０の特定領域３０Ｂに対して複数の対応点Ｑ１〜Ｑ６を設定する。
【００４２】
そして、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧ３４の特定領域３４Ｂの複数の対応点Ｐ１〜Ｐ６と正常解剖３ＤＣＧ３０の特定領域３０Ｂの複数の対応点Ｑ１〜Ｑ６とが一致するように、正常解剖３ＤＣＧ３０を変形させる。例えば、位置合わせ部２２は、複数の対応点同士の間を線形補間するように、正常解剖３ＤＣＧ３０を変形させる。これにより、位置合わせが行われた３ＤＣＧ３８が位置合わせ結果として得られる。
【００４３】
なお、上記（１）の全体位置合わせにおける特定領域と上記（１）の特定領域の位置合わせにおける特定領域とは、同一領域であってもよいし、異なる領域であってもよい。
【００４４】
（３）病変領域と正常解剖との間の関係に応じた位置合わせ
次に、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧの各部位に予め付与された属性情報に応じて、医用画像３ＤＣＧの病変領域に対して正常解剖３ＤＣＧの各部位の形状を変形させ、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。
【００４５】
例えば、脳幹には様々な神経線維が通っている。これらの神経線維は、脳内において必ず通る箇所（例えば、運動皮質、内包、及び大脳脚等）がある。一方、多くの神経線維は病変領域である腫瘍に圧排されるが、腫瘍内を貫通することはない。
【００４６】
そこで、本実施形態では、正常解剖３ＤＣＧの各部位に対して病変領域との関係を表す属性情報を予め付与する。例えば、正常解剖３ＤＣＧに含まれる複数の部位の各々に対して、当該部位が必ず通る箇所を示す情報及び当該部位は病変領域内に存在することが可能であるか否かを示す情報等が、各部位の属性情報として付与される。これにより、医用画像３ＤＣＧの病変領域に対して、正常解剖３ＤＣＧの各部位の形状を適切に変形させることができる。
【００４７】
図６に、病変領域と正常解剖との間の関係に応じた位置合わせ処理を説明するための説明図を示す。図６には、脳幹の断面領域の正常解剖３ＤＣＧ３０と脳幹の断面領域の医用画像３ＤＣＧ３４が示されている。脳幹の断面領域の正常解剖３ＤＣＧ３０には、様々な神経線維が含まれている。また、脳幹の断面領域の医用画像３ＤＣＧ３４には、病変領域３４Ｃが含まれているものとする。
【００４８】
この場合、例えば、正常解剖３ＤＣＧ３０の特定の神経線維に対して、病変領域３４Ｃ内には存在し得ないことを示す属性情報が付与されている場合、位置合わせ部２２は、特定の神経線維が病変領域３４Ｃ内を通過しないように、正常解剖３ＤＣＧ３０を変形させる。
【００４９】
例えば、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧ３４の領域３０Ｃを病変領域３４Ｃに対応する領域として形成する。この場合、位置合わせ部２２は、特定の神経線維を図６に示す矢印方向へ移動させるように、正常解剖３ＤＣＧ３０の特定の神経線維及び周辺領域を変形又は移動させる。そして、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧ３０と医用画像３ＤＣＧ３４との間の位置合わせを行う。
【００５０】
上記（１）〜（３）に示す３段階の位置合わせにより、正常解剖３ＤＣＧと医用画像３ＤＣＧとが非線形的に融合される。
【００５１】
表示部２４は、位置合わせ部２２によって得られた位置合わせ結果に基づいて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとを重ね合わせて表示する。具体的には、表示部２４は、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとが重畳表示されるように、後述する出力装置２６を制御する。
【００５２】
出力装置２６は、表示部２４の制御に応じて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとが重ね合わされた３ＤＣＧを出力する。出力装置２６は、例えばディスプレイ等によって構成される。医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとが重畳された３ＤＣＧが表示されることにより、手術検討の際に、医師等の医療従事者は適切に情報を共有することができる。
【００５３】
画像処理装置１４は、例えば、図７に示すコンピュータ５０で実現することができる。コンピュータ５０はＣＰＵ５１、一時記憶領域としてのメモリ５２、及び不揮発性の記憶部５３を備える。また、コンピュータ５０は、外部装置１２、操作装置１３、及び出力装置２６等が接続される入出力interface（Ｉ／Ｆ）５４、及び記録媒体５９に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するread/write（Ｒ／Ｗ）部５５を備える。また、コンピュータ５０は、インターネット等のネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ５６を備える。ＣＰＵ５１、メモリ５２、記憶部５３、入出力Ｉ／Ｆ５４、Ｒ／Ｗ部５５、及びネットワークＩ／Ｆ５６は、バス５７を介して互いに接続される。
【００５４】
記憶部５３は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）、solid state drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部５３には、コンピュータ５０を機能させるためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ５１は、プログラムを記憶部５３から読み出してメモリ５２に展開し、プログラムが有するプロセスを順次実行する。
【００５５】
＜医用画像表示システム１０の作用＞
【００５６】
次に、図８〜図９を参照して、本実施形態の医用画像表示システム１０の作用について説明する。医用画像表示システム１０が稼動し、外部装置１２から医用画像３ＤＣＧが画像処理装置１４に入力され、かつ正常解剖３ＤＣＧが正常解剖記憶部２０に格納されると、画像処理装置１４は図８に示す画像処理ルーチンを実行する。
【００５７】
＜画像処理ルーチン＞
【００５８】
ステップＳ１００において、受付部１６は、外部装置１２から入力された医用画像３ＤＣＧを受け付ける。
【００５９】
ステップＳ１０２において、位置合わせ部２２は、正常解剖記憶部２０に格納された正常解剖３ＤＣＧを読み込む。
【００６０】
ステップＳ１０４において、位置合わせ部２２は、上記ステップＳ１００で受け付けた医用画像３ＤＣＧと上記ステップＳ１０２で読み込んだ正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。ステップＳ１０４の処理は、図９に示す位置合わせ処理ルーチンによって実現される。
【００６１】
＜位置合わせ処理ルーチン＞
【００６２】
ステップＳ２００において、位置合わせ部２２は、上記ステップＳ１００で受け付けた医用画像３ＤＣＧの特定領域の形状情報と、上記ステップＳ１０２で読み込んだ正常解剖３ＤＣＧの特定領域の形状情報とに基づいて、医用画像３ＤＣＧの特定領域と正常解剖３ＤＣＧの特定領域とが一致するように、全体の位置合わせを行う。
【００６３】
ステップＳ２０２において、受付部１６は、操作装置１３から入力された対応点の設定情報を受け付ける。
【００６４】
ステップＳ２０４において、位置合わせ部２２は、上記ステップＳ２０２で受け付けた対応点の設定情報に基づいて、医用画像３ＤＣＧの特定領域及び正常解剖３ＤＣＧの特定領域の各々に対して対応点を設定する。そして、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧの特定領域の複数の対応点と正常解剖３ＤＣＧの特定領域の複数の対応点とが一致するように、正常解剖３ＤＣＧを変形させる。
【００６５】
ステップＳ２０６において、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧの各部位に付与された属性情報に応じて、医用画像３ＤＣＧの病変領域に対して正常解剖３ＤＣＧの各部位の形状を変形させ、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。例えば、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧの部位が必ず通る箇所を示す情報及び部位は病変領域内に存在することが可能であるか否かを示す情報に応じて、正常解剖３ＤＣＧの各部位の形状を変形させる。そして、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧと医用画像３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。
【００６６】
次に、図８に示す画像処理ルーチンのステップＳ１０６に戻り、表示部２４は、上記ステップＳ１０４で得られた位置合わせ結果に基づいて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとを重ね合わせて表示して、画像処理ルーチンを終了する。
【００６７】
出力装置２６は、表示部２４の制御に応じて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとが重畳表示された３ＤＣＧを出力する。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態に係る画像処理装置１４は、患者の医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧと、医用画像には写っていない生体内部組織を含む３ＤＣＧであって、かつ生体の正常解剖構造に応じて予め作成された３ＤＣＧである正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。そして、画像処理装置１４は、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせ結果に基づいて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとを重ね合わせて表示する。これにより、患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができる。このため、例えば、手術検討を行う際に、医師等の医療従事者間で情報の共有を適切にすることができる。
【００６９】
また、患者の医用画像に関する情報と医学知識及び医学経験に応じた情報とが重ね合わされた可視化情報を提示することにより、手術検討の精度を向上させることができる。具体的には、患者の医用画像には写っていない生体内部組織が医用画像３ＤＣＧに対して重畳表示されるため、例えば、医用画像には写らない神経線維等がどこを走っているのかが明確になる。このため、手術検討を適切に行うことができる。
【００７０】
＜第２の実施形態に係る医用画像表示システム＞
【００７１】
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係る医用画像表示システムの構成は、第１の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００７２】
第２の実施形態では、患者の医用画像の時系列から生成される医用画像３ＤＣＧの時系列に基づいて、病変領域の発生母地と病変領域の増大方向とを推定する。そして、第２の実施形態では、病変領域の発生母地及び病変領域の増大方向に応じて正常解剖３ＤＣＧを変形させて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う点が、第１の実施形態と異なる。
【００７３】
第２の実施形態の受付部１６は、外部装置１２から入力された医用画像３ＤＣＧの時系列を受け付ける。例えば、受付部１６は、特定の日に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧと、特定の日よりも後に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧとを、医用画像３ＤＣＧの時系列として受け付ける。
【００７４】
第２の実施形態の位置合わせ部２２は、受付部１６によって受け付けた医用画像３ＤＣＧの時系列に基づいて、医用画像３ＤＣＧに含まれる病変領域の発生母地と当該病変領域の増大方向とを推定する。
【００７５】
図１０に、医用画像３ＤＣＧの時系列からの病変領域の発生母地及び増大方向の推定処理を説明するための説明図を示す。図１０に示されるように、特定の日に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ１と、特定の日よりも後に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ２とがある場合、病変領域３４Ｄは病変領域３４Ｅへ増大していることがわかる。
【００７６】
そのため、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧの時系列である、医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ１と医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ２とに基づいて、正常解剖３ＤＣＧ３０における病変領域の発生母地を推定する。例えば、病変領域の発生母地の推定方法としては、増大前の病変領域３０Ｄの中心を発生母地と推定する。または、操作装置１３から入力された操作情報に応じて、発生母地を指定するようにしてもよい。
【００７７】
次に、位置合わせ部２２は、医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ１と医用画像３ＤＣＧ３４Ｔ２とに基づいて、正常解剖３ＤＣＧ３０における病変領域３０Ｄから病変領域３０Ｅへの増大方向及び増大した領域を推定する。
【００７８】
そして、位置合わせ部２２は、病変領域の発生母地及び病変領域の増大方向に応じて、正常解剖３ＤＣＧ３０を変形させて、医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖３ＤＣＧ３０との間の位置合わせを行う。具体的には、位置合わせ部２２は、病変領域の増大分に応じて正常解剖３ＤＣＧ３０を変形させる。
【００７９】
なお、第２の実施形態に係る医用画像表示システムの他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
以上説明したように、第２の実施形態に係る画像処理装置によれば、医用画像３ＤＣＧの時系列に基づいて、病変領域の発生母地と病変領域の増大方向とを推定する。そして、第２の実施形態では、病変領域の発生母地及び病変領域の増大方向に応じて正常解剖３ＤＣＧを変形させて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。これにより、病変領域の時系列変化に応じた情報を適切に提示することができる。
【００８１】
＜第３の実施形態に係る医用画像表示システム＞
【００８２】
次に、第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施の形態に係る医用画像表示システムの構成は、第１の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００８３】
第３の実施形態では、患者の年齢及び患者の性別に関する情報である患者情報を更に受け付け、当該患者情報に応じて、正常解剖３ＤＣＧを変形させて、医用画像３ＤＣＧと正常解剖３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う点が、第１及び第２の実施形態と異なる。
【００８４】
第３の実施形態の受付部１６は、例えば、操作装置１３から入力された患者情報を受け付ける。例えば、受付部１６は、特定の日に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧと、特定の日よりも後に撮像された医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧとを、医用画像３ＤＣＧの時系列として受け付ける。
【００８５】
医用画像３ＤＣＧには患者の属性等が反映される。例えば、男性の患者の医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧと、女性の患者の医用画像から生成された医用画像３ＤＣＧとでは、医用画像３ＤＣＧに写る各部位の位置及び大きさ等が異なる。また、同性であっても、年齢に応じて医用画像３ＤＣＧに写る各部位の位置及び大きさ等が異なる。
【００８６】
そこで、第３の実施形態では、患者の年齢及び患者の性別を表す患者情報に応じて、正常解剖３ＤＣＧを変形させる。具体的には、まず、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧを、患者情報である年齢及び性別から導かれる標準的な大きさに変形（リサイズ）する。
【００８７】
そして、位置合わせ部２２は、標準的な大きさに変形された正常解剖３ＤＣＧと医用画像３ＤＣＧとを比較し、正常解剖３ＤＣＧと医用画像３ＤＣＧとの間の差分（各部位の距離）に応じて、正常解剖３ＤＣＧを変形させる。
【００８８】
例えば、位置合わせ部２２は、クロスディゾルブ法等によって正常解剖３ＤＣＧを変形させることができる。位置合わせ部２２は、例えば、図１１に示されるように、医用画像３ＤＣＧ３４と正常解剖３ＤＣＧ３０とを少しずつ変形させて、２つの３ＤＣＧが重なる位置・部位Ｘを設定する。そして、位置合わせ部２２は、正常解剖３ＤＣＧのみを位置・部位Ｘに一致させるように変形させる。これにより、患者の年齢及び患者の性別に応じて、患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができる。
【００８９】
なお、第３の実施形態に係る医用画像表示システムの他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
以上説明したように、第３の実施形態に係る画像処理装置によれば、患者情報に応じて、正常解剖３ＤＣＧを変形させて、正常解剖３ＤＣＧと医用画像３ＤＣＧとの間の位置合わせを行う。これにより、患者の年齢及び患者の性別に応じて、患者から得られる情報と正常解剖に関する情報とを適切に提示することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００９２】
例えば、本実施形態では、３次元情報が３次元コンピュータグラフィックスである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、３次元情報であればどのような形式の情報であってもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、位置合わせ手法として、ＩＣＰ法及びクロスディゾルブ法等を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他の位置合わせ手法を用いても良い。
【００９４】
また、本実施形態では、画像処理装置１４が正常解剖記憶部２０を備える場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像処理装置１４は、正常解剖記憶部２０を備える外部サーバから、所定の通信手段を用いて、正常解剖３ＤＣＧを読み込むようにしてもよい。
【００９５】
なお、上記第３の実施形態では、患者情報として患者の年齢及び患者の性別を用いる場合を例に説明したが、患者の年齢及び患者の性別の何れか一方のみを患者情報として用いてもよい。また、患者情報として患者の症状等を更に用いてもよい。
【００９６】
また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 医用画像表示システム
１２ 外部装置
１３ 操作装置
１４ 画像処理装置
１６ 受付部
２０ 正常解剖記憶部
２２ 位置合わせ部
２４ 表示部
２６ 出力装置
５０ コンピュータ
５１ ＣＰＵ
５２ メモリ
５３ 記憶部
５９ 記録媒体
３０ 正常解剖３ＤＣＧ
３４ 医用画像３ＤＣＧ
【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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