(57)【要約】【課題】操作者が観察したい表示方向で、医用画像を容易に表示させることのできる医用画像処理装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、および医用画像処理方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係る医用画像処理装置は、医用診断装置によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定部と、特定された前記移動方向に基づいて、前記複数のボリュームデータの表示方向を設定する表示方向設定部と、を備える。【選択図】  図１
2015109962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用診断装置によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定部と、
特定された前記移動方向に基づいて、前記複数のボリュームデータの表示方向を設定する表示方向設定部と、
を備える医用画像処理装置。
【請求項２】
前記移動方向特定部は、
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータにおいて描出される前記観察部位の間の変位に基づいて、前記観察部位の移動方向を特定する
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータにおける前記観察部位の一部あるいは全体を示すボクセル領域を特定する領域特定部をさらに備え、
前記移動方向特定部は、
前記ボクセル領域が特定されたボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータについて前記ボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を算出し、その算出された変位に基づいて、前記観察部位の移動方向を特定する
請求項１または２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも３つのボリュームデータにおける前記観察部位の一部あるいは全体を示すボクセル領域を特定する領域特定部をさらに備え、
前記移動方向特定部は、
前記ボクセル領域が特定されたボリュームデータにおいて、時相方向に隣接する２つのボリュームデータごとに前記ボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を算出し、その算出された少なくとも２つの変位各々に基づいて、前記観察部位の移動方向を特定する
請求項１または２に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記移動方向特定部は、
２つのボリュームデータの間において算出された前記変位のうち、最大の変位を示すボクセルから生じる変位ベクトルと最小の変位を示すボクセルとによって形成される面を、前記観察部位の移動方向を含む面として特定する
請求項３または４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記移動方向特定部は、
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータにおいて描出される前記観察部位のモデルに基づいて、前記観察部位の移動方向を含む面を特定する
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
画像データを表示部に表示させる表示態様制御部をさらに備え、
前記表示方向設定部は、
前記観察部位の移動方向を含む面に対して垂直な方向を、前記複数のボリュームデータの表示方向として設定し、
前記表示態様制御部は、
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも１つのボリュームデータを、前記表示方向に位置する表示画像データとして前記表示部に表示させる
請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記移動方向特定部によって特定された前記移動方向を含む面における断層画像を表示画像として表示部に表示させる表示態様制御部をさらに備える
請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
医用診断装置によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定部と、
特定された前記移動方向を含む面における断層画像を表示画像として表示部に表示させる表示態様制御部と、
を備える医用画像処理装置。
【請求項１０】
Ｘ線照射部とＸ線検出部とを対向させたまま回転可能に有し、前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部の回転中において、前記Ｘ線照射部によって照射され、被検者の検査部位を含むように透過し、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線に基づいて、時相毎の複数のボリュームデータを収集する画像データ収集部と、
前記画像データ収集部によって収集された複数のボリュームデータを記憶する記憶部と、
前記複数のボリュームデータにおいて描出される前記被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定部と、
特定された前記移動方向に基づいて、前記複数のボリュームデータの表示方向を設定する表示方向設定部と、
を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータにおける前記観察部位の一部あるいは全体を示すボクセル領域を特定する領域特定部をさらに備え、
前記移動方向特定部は、
前記ボクセル領域が特定されたボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータについて前記ボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を算出し、その算出された変位に基づいて、前記観察部位の移動方向を特定する
請求項１０に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記複数のボリュームデータのうち、少なくとも３つのボリュームデータにおける前記観察部位の一部あるいは全体を示すボクセル領域を特定する領域特定部をさらに備え、
前記移動方向特定部は、
前記ボクセル領域が特定されたボリュームデータにおいて、時相方向に隣接する２つのボリュームデータごとに前記ボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を算出し、その算出された少なくとも２つの変位各々に基づいて、前記観察部位の移動方向を特定する
請求項１０に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記移動方向特定部は、
２つのボリュームデータの間において算出された前記変位のうち、最大の変位を示すボクセルから発生する変位ベクトルと、最小の変位を示すボクセルとによって形成される平面を、前記観察部位の移動方向を含む面として特定する
請求項１１または１２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
医用診断装置によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定ステップと、
特定された前記移動方向に基づいて、前記複数のボリュームデータの表示方向を設定する表示方向設定ステップと、
を含む医用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、および医用画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元的な空間分解能に加えて高度な時間分解能を有する、所謂４Ｄ（４ｔｈ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）画像を生成可能な医用診断装置の発達が著しい。それに伴い、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置を用いた検査においては、手首や足首といった被検者の関節部位を動かしながら４Ｄ画像の生成を行う、という検査態様が一般的になりつつある。
【０００３】
通常、上述の４Ｄ画像や、ある時相において医用診断装置で収集された２Ｄ（２ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）画像、３Ｄ（３ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）画像などの医用画像がモニタ等に表示される場合、医用画像は、まず被検者の体位を基準に一定の観察方向で表示される。そして、操作者は、アプリケーション等の回転機能を用いて医用画像の表示方向を設定し、操作者の任意の観察方向でその医用画像が表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４８５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、被検者の体位を基準に医用画像が一定の方向で表示されていたため、操作者が観察したい方向での医用画像が表示されなかった。そのため、操作者は、被検者を観察する度に、表示方向の調整が必要となっていた。
【０００６】
そこで、操作者が観察したい表示方向で、医用画像を容易に表示させることのできる医用画像処理装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、および医用画像処理方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の医用画像処理装置は、上記課題を解決するために、医用診断装置によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する移動方向特定部と、特定された前記移動方向に基づいて、前記複数のボリュームデータの表示方向を設定する表示方向設定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る医用画像処理装置のブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る医用画像処理装置の概略動作を示したフローチャート。
【図３】第１の実施形態に係る医用画像処理装置の画像処理部が、観察部位の移動方向面の特定処理を行う場合の一例を示したフローチャート。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の領域特定部が特定するボクセル領域の概略図。
【図５】算出された変位およびその変位が対応付けされたボクセルを示す概略図。
【図６】移動方向を示すベクトル、起点、静止点、移動方向面の関係を示す概略図。
【図７】ボリュームデータの表示方向の例を示す概略図。
【図８】ボリュームデータの表示方向を切り替える際に用いる入力画面の概略図。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例としてボリュームデータに描出される観察部位の簡易的なモデルに基づいて、移動方向面を特定する方法を示す概略図。
【図１０】変形例としてボリュームデータに描出される観察部位の簡易的なモデルに基づいて、移動方向を含む面を特定する方法を示す概略図。
【図１１】第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態では、医用画像処理装置について説明する。
【００１０】
まず、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の構成について、図１を用いて説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１のブロック図である。
【００１２】
第１の実施形態に係る医用画像処理装置１は、制御部１０、記憶部１１、画像処理部１２、および表示態様制御部１３などを備えて構成されている。医用画像処理装置１は、有線又は無線によって医用診断装置２、入力装置３、および表示装置４に接続されており、これらとデータや信号の送受信ができるようになっている。
【００１３】
医用診断装置２は、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置が該当する。医用診断装置２は、例えば、被検者の指、手首、肘、肩、首、足首、膝、股間などといった関節部位を含む観察部位を示すボリュームデータを、時相毎に収集する機能を有している。医用診断装置２は、医用画像処理装置１の制御部１０からの指示に従って、時相毎に収集したボリュームデータを、医用画像処理装置１の記憶部１１に転送する機能を有している。
【００１４】
第１の実施形態において、ボリュームデータとは、３次元的に描出される画像データ全般を指すものとする。例えば、ボリュームデータは、２次元的に描出される断面画像データをその断面に垂直なスライス方向に足し合わせたものも含むものとする。なお、第１の実施形態では、ボリュームデータを構成する最小単位をボクセルと定義し、各ボクセルが有する値をボクセル値と定義する。すなわち、例えば、上述のようにボリュームデータが２次元的に描出される医用画像データである場合には、その２次元的に描出される医用画像データのピクセル及びピクセル値が、第１の実施形態におけるボクセル及びボクセル値に相当する。
【００１５】
入力装置３は、操作者によって使用され、操作者の入力に基づく指示を医用画像処理装置１の制御部１０に入力する。なお、第１の実施形態では、入力装置３は、例えば、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイスとして説明する。
【００１６】
表示装置４は、モニタやディスプレイ等により画像データを表示する表示部である。表示装置４は、表示態様制御部１３から転送される表示用画像データを表示する機能を有している。また、表示装置４は、入力装置３を介して入力される指示を、医用画像処理装置１の制御部１０に伝達する機能を有している。
【００１７】
医用画像処理装置１の制御部１０は、表示装置４から伝達された指示に従って、ボリュームデータの転送を医用診断装置２に対して指示する機能を有している。制御部１０は、医用診断装置２から転送されたボリュームデータが記憶部１１に記憶されると、そのボリュームデータを画像処理部１２に転送するように、記憶部１１に対して指示する機能を有している。また、制御部１０は、画像処理部１２から、ボリュームデータにおいて表示方向の設定が完了した旨の通知を取得すると、記憶部１１が記憶するそのボリュームデータを表示態様制御部１３に転送するように、記憶部１１に対して指示する機能を有している。
【００１８】
医用画像処理装置１の記憶部１１は、医用診断装置２から転送されたボリュームデータを記憶する機能を有している。記憶部１１は、制御部１０からの指示に従って、記憶部１１自身が記憶しているボリュームデータを画像処理部１２に転送する機能を有している。また、記憶部１１は、制御部１０からの指示に従って、記憶部１１自身が記憶しているボリュームデータを表示態様制御部１３に転送する機能を有している。
【００１９】
医用画像処理装置１の画像処理部１２は、領域特定部１４、移動方向特定部１５、および表示方向設定部１６を備えて構成されている。また、画像処理部１２は、例えば、メモリなどの図示しない記憶部を備えている。領域特定部１４、移動方向特定部１５、および表示方向設定部１６による各処理は、その記憶部に記憶されたボリュームデータに対して行われる。
【００２０】
画像処理部１２の領域特定部１４は、記憶部１１から画像処理部１２に対して転送されたボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータにおける被検者の観察部位の一部あるいは全体を示すボクセル領域を特定する機能を有している。
【００２１】
第１の実施形態では、領域特定部１４は、記憶部１１から画像処理部１２に対して転送されたボリュームデータの全てに対してボクセル領域を特定する場合について説明する。また、第１の実施形態では、領域特定部１４は、ボリュームデータにおける被検者の観察部位の全体を示すボクセル領域を特定する場合について説明する。さらに、第１の実施形態におけるボクセル領域は、必ずしも空間的に連続する複数のボクセルで構成されている必要はなく、一つのボクセルであっても良く、また、空間的に連続していない複数のボクセルであっても良い。
【００２２】
医用画像処理装置１の移動方向特定部１５は、医用診断装置２によって時相毎に収集された複数のボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を特定する機能を有している。例えば、移動方向特定部１５は、記憶部１１から画像処理部１２に転送されたボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向を含む面（以下、これを移動方向面ともいう。）を特定する。
【００２３】
ここで、移動方向面とは、例えば、各時相に対応するボリュームデータにおいて観察部位を示すボクセル領域の変化量が大きい面や変化傾向が強い面を意味している。具体例として、移動方向特定部１５は、領域特定部１４によってボクセル領域が設定されたボリュームデータについて、ボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を算出し、その算出された変位に基づいて、被検者の観察部位の移動方向面を特定する。第１の実施形態では、ボクセル領域の全体の間の変位を算出し、観察部位の移動方向と、その移動方向面とを特定する場合について説明する。
【００２４】
医用画像処理装置１の表示方向設定部１６は、移動方向特定部１５において特定された観察部位の移動方向に基づいて、複数のボリュームデータの表示方向を設定する機能を有している。例えば、表示方向設定部１６は、移動方向特定部１５によって特定された移動方向面に垂直な方向を、複数のボリュームデータの表示方向に設定する。
【００２５】
画像処理部１２は、表示方向設定部１６によって設定された表示方向を表示態様制御部１３に通知する機能を有している。また、画像処理部１２は、表示方向設定部１６によって表示方向が設定されると、表示方向の設定が完了した旨を制御部１０に通知する機能を有している。
【００２６】
医用画像処理装置１の表示態様制御部１３は、画像処理部１２から表示方向が通知されると、記憶部１１から転送されたボリュームデータに対し、表示方向が画像処理部１２から通知された方向になるような表示態様に制御して、そのボリュームデータを表示用画像データとして、表示装置４に転送する機能を有している。
【００２７】
次に、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の概略動作について、フローチャートを用いて説明する。
【００２８】
図２は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の概略動作を示したフローチャートである。
【００２９】
まず、医用画像処理装置１は、医用診断装置２において時相毎に収集された複数のボリュームデータを取得し、取得したそのボリュームデータを記憶部１１に記憶する（ステップＳＴ１）。
【００３０】
次に、医用画像処理装置１の画像処理部１２は、記憶部１１から複数のボリュームデータを取得し、移動方向特定部１５において、そのボリュームデータにおいて描出される被検者の観察部位の移動方向面を特定する処理を行う（ステップＳＴ２）。
【００３１】
医用画像処理装置１の画像処理部１２は、表示方向設定部１６において、移動方向特定部１５によって特定された移動方向面に垂直な方向を、複数のボリュームデータの表示方向に設定する（ステップＳＴ３）。
【００３２】
医用画像処理装置１の表示態様制御部１３は、記憶部１１から転送されたボリュームデータに対して、表示方向が画像処理部１２において設定された方向になるように表示態様に制御して、そのボリュームデータを表示用画像データが示す表示画像として表示装置４に表示させる（ステップＳＴ４）。
【００３３】
以上説明したように、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１は、経時的に収集された複数のボリュームデータにおいて、被検者の観察部位の移動方向面を特定し、その特定されたその移動方向面に基づいて、複数のボリュームデータの表示方向を設定する。
【００３４】
これにより、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１は、観察部位の移動方向に基づいて、ボリュームデータを表示させることができるので、操作者は、観察したい観察部位の移動方向に基づく表示方向によって、医用画像を容易に確認することができる。
【００３５】
例えば、観察部位が、指、手首、肘、肩、首、足首、膝、または股間といった関節部位を含み、その観察部位の動作を観察する場合において、観察に適した表示方向からの表示を容易に行うことができる。
【００３６】
また、所望する表示方向と大きく外れた方向から見たボリュームデータが表示される可能性が低減されるため、操作者は、表示方向の微調整を行うだけで、観察部位の動作を確認することができる。これにより、操作者は、３次元的に描出されるボリュームデータの表示方向の調整に伴う手間やストレスが軽減される。
【００３７】
（観察部位の移動方向面の特定処理）
次に、第１の実施形態における医用画像処理装置１の画像処理部１２が、ステップＳＴ２に示した観察部位の移動方向面の特定処理について、サブルーチンを示すフローチャートを用いて、詳細に説明する。
【００３８】
図３は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の画像処理部１２が、観察部位の移動方向面の特定処理を行う場合の一例を示したフローチャートである。
【００３９】
医用画像処理装置１の画像処理部１２は、記憶部１１から複数のボリュームデータを取得すると、領域特定部１４において、取得したボリュームデータ各々に対して観察部位を示すボクセル領域を特定する（ステップＳＴ１１）。
【００４０】
図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の領域特定部１４が特定するボクセル領域の概略図である。
【００４１】
第１の実施形態では、例えば、医用画像処理装置１は、医用診断装置２から、時相ｔ１、ｔ２、ｔ３において収集された３つのボリュームデータＶ（ｔ１）、Ｖ（ｔ２）、Ｖ（ｔ３）を取得した場合を想定する。なお、時相は、ｔ１、ｔ２、ｔ３の順で、ｔ１が一番古い時相であり、ｔ３が一番新しい時相とする。また、第１の実施形態では、図４（Ａ）から図４（Ｃ）に示すように、ボリュームデータＶ（ｔ１）、Ｖ（ｔ２）、Ｖ（ｔ３）が互いに直交するｘ、ｙ、ｚ方向に、それぞれ３列ずつ計２７個のボクセルを有するものとする。
【００４２】
さらに、第１の実施形態では、互いに隣接するボクセル間の移動を１単位とし、ｘ、ｙ、ｚの各方向に対応する単位ベクトルをそれぞれｉ、ｊ、ｋで表現する。この場合、図４の矢印が示す図面右方向をｘの正方向、図面奥行き方向をｙの正方向、図面上方向をｚの正方向とする。
【００４３】
例えば、ボリュームデータがＸ線コンピュータ断層撮影装置によって収集されたものである場合には、観察部位を透過して検出されたＸ線と観察部位を透過しないで検出されたＸ線とでは、強度が異なる。すなわち、ボリュームデータにおいて、観察部位を示すボクセルは、観察部位を示さないボクセルと、ボクセル値が顕著に異なる。
【００４４】
領域特定部１４は、例えば、所定の値以上のボクセル値を有するボクセルのみを選択し、観察部位を示すボクセル領域として特定する（ステップＳＴ１１）。
【００４５】
第１の実施形態では、ボリュームデータＶ（ｔ１）において特定されたボクセル領域は、ボクセルｂ１、ｂ２、ｂ３の３つとする。また、ボリュームデータＶ（ｔ２）において特定されたボクセル領域は、ボクセルｂ１、ｂ２、ｂ４の３つとする。また、ボリュームデータＶ（ｔ３）において特定されたボクセル領域は、ボクセルｂ１、ｂ５、ｂ６の３つとする。
【００４６】
なお、第１の実施形態において、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ１、ボリュームデータＶ（ｔ２）のボクセルｂ１、およびボリュームデータＶ（ｔ３）のボクセルｂ１にそれぞれ描出される観察部位は、解剖学的に同一の部位である。また、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ２、ボリュームデータＶ（ｔ２）のボクセルｂ２、およびボリュームデータＶ（ｔ３）のボクセルｂ５にそれぞれ描出される観察部位は、解剖学的に同一の部位である。また、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ３、ボリュームデータＶ（ｔ２）のボクセルｂ４、およびボリュームデータＶ（ｔ３）のボクセルｂ６にそれぞれ描出される観察部位は、解剖学的に同一の部位である。
【００４７】
なお、観察部位を示すボクセル領域の特定は、観察部位を示すボクセル領域の一部あるいは全体の間の変位を求めるのに用いる処理にすぎず、ここで説明する方法に限定されるものではない。
【００４８】
医用画像処理装置１の移動方向特定部１５は、複数のボリュームデータのうち、少なくとも２つのボリュームデータを選択する（ステップＳＴ１２）。
【００４９】
例えば、移動方向特定部１５は、医用診断装置２から画像処理部１２に入力されたボリュームデータのうち、収集された時相が最も古いボリュームデータと、収集された時相が最も新しいボリュームデータとを選択する。すなわち、第１の実施形態では、ボリュームデータＶ（ｔ１）、Ｖ（ｔ２）、Ｖ（ｔ３）のうち、ボリュームデータＶ（ｔ１）とボリュームデータＶ（ｔ３）とが選択される。
【００５０】
そして、移動方向特定部１５は、ステップＳＴ１１において特定されたボクセル領域の解剖学的に対応するボクセル同士で比較し、その変位を算出する（ステップＳＴ１３）。
【００５１】
例えば、第１の実施形態では、図４（Ａ）に示すボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ１に描出される観察部位の一部は、図４（Ｃ）に示すボリュームデータＶ（ｔ３）においても変化していないため、変位は０と算出される。また、図４（Ａ）に示すボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ２に描出される観察部位の一部は、時相ｔ１から時相ｔ３までの間で＋ｉだけ移動し、図４（Ｃ）に示すボリュームデータＶ（ｔ３）においてボクセルｂ５に描出されているため、変位は＋ｉと算出される。同様に、図４（Ａ）に示すボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ３に描出される観察部位の一部は、時相ｔ１から時相ｔ３までの間で２ｉ−ｊ−ｋだけ移動し、図４（Ｃ）に示すボリュームデータＶ（ｔ３）においてボクセルｂ６に描出されているため、変位は２ｉ−ｊ−ｋと算出される。
【００５２】
移動方向特定部１５は、変位の算出に使用したボリュームデータのうち、収集された時相の古いボリュームデータの各ボクセルに、算出した変位を対応付けする（ステップＳＴ１４）。すなわち、第１の実施形態では、図４（Ａ）に示すボリュームデータＶ（ｔ１）の各ボクセルに、ステップＳＴ１３で算出された各変位が、対応付けされる。
【００５３】
図５は、算出された変位およびその変位が対応付けされたボクセルを示す概略図である。図５に示すように、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ１には、ステップＳＴ１３で算出された変位０が対応付けられている。また、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ２には、ステップＳＴ１３で算出された変位ｉが対応付けられている。ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ３には、ステップＳＴ１３で算出された変位２ｉ−ｊ−ｋが対応付けられている。
【００５４】
移動方向特定部１５は、最も大きい変位が対応付けされたボクセルを選択し、選択されたボクセルを起点に移動方向を示すベクトルを設定する（ステップＳＴ１５）。
【００５５】
例えば、ボリュームデータＶ（ｔ１）に対応付けされた変位のうち最大の変位は、ボクセルｂ３に対応付けされた変位２ｉ−ｊ−ｋであるため、第１の実施形態では、ボクセルｂ３が選択される。移動方向特定部１５は、例えば、ボクセルｂ３の中心を起点として、観察部位の移動方向を示すベクトルをボリュームデータＶ（ｔ１）に設定する。この場合、観察部位の移動方向を示すベクトルは、ボクセルｂ３に対応する変位２ｉ−ｊ−ｋである。
【００５６】
また、移動方向特定部１５は、最も小さい変位が対応付けされたボクセルを選択し、選択されたボクセルを基に静止点を設定する（ステップＳＴ１６）。
【００５７】
ボリュームデータＶ（ｔ１）に対応付けされた変位のうち最小のものは、ボクセルｂ１に対応付けされた変位０であるため、第１の実施形態では、ボクセルｂ１が選択される。移動方向特定部１５は、例えば、ボリュームデータＶ（ｔ１）のボクセルｂ１の中心を静止点に設定する。
【００５８】
移動方向特定部１５は、ステップＳＴ１５で設定されたベクトルと、ステップＳＴ１６において設定された静止点とに基づいて、観察部位の移動方向面を特定する（ステップＳＴ１７）。
【００５９】
この場合、移動方向特定部１５は、設定されたベクトルと静止点とによって形成される面を、観察部位の移動方向面と特定する。なお、この形成される面は、平面に限定されるものではなく、曲面であってもよい。
【００６０】
図６は、移動方向を示すベクトルｖ１、起点Ｐ１、静止点Ｐ２、移動方向面Ｓ１の関係を示す概略図である。図６に示すように、移動方向を示すベクトルｖ１は、ボクセルｂ３の中心（起点Ｐ１）を起点としたベクトルである。静止点Ｐ２は、ボクセルｂ１の中心の位置を示している。移動方向面Ｓ１は、移動方向を示すベクトルｖ１と、静止点Ｐ２によって形成される面である。
【００６１】
図３のステップＳＴ１７において観察部位の移動方向面が特定されると、表示方向設定部１６は、図２のステップＳＴ３に移行し、特定された観察部位の移動方向面に垂直な方向を、複数のボリュームデータの表示方向として設定する。
【００６２】
以上説明したように、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の画像処理部１２は、被検者の観察部位の移動方向面の特定処理を行うことにより、被検者の観察部位の表示方向を設定することができる。
【００６３】
なお、第１の実施形態では、医用画像処理装置１の画像処理部１２によって一連の画像処理が行なわれる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、医用画像処理装置１は、記憶部１１に記憶されたプログラムを制御部１０が実行することで当該一連の画像処理が行なわれるようにしてもよい。
【００６４】
また、第１の実施形態では、医用診断装置２がＸ線コンピュータ断層撮影装置である場合について説明したが、本実施形態で定義されるボリュームデータを生成し得る医用診断装置であればよい。
【００６５】
また、第１の実施形態では、収集された時相が最も古いボリュームデータと、収集された時相が最も新しいボリュームデータとに基づいて、移動方向面を一つ特定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００６６】
例えば、時相方向に隣接するボリュームデータ間ごとの変位に基づいて、複数の移動方向面を特定し、ボリュームデータごとの表示方向を、その複数の移動方向面に基づいて変化させるようにしてもよい。
【００６７】
図７は、ボリュームデータの表示方向の例を示す概略図である。第１の実施形態では、移動方向特定部１５によって特定された移動方向面Ｓ１に対し、垂直な方向を表示方向として設定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、移動方向特定部１５によって特定された移動方向面Ｓ１（実線で示される面）に対して、垂直な面Ｓ２（破線で示される面）やＳ３（一点鎖線で示される面）に対し、垂直な方向を表示方向として設定するようにしてもよい。
【００６８】
図８は、ボリュームデータの表示方向を切り替える際に用いる入力画面の概略図である。例えば、表示装置４の表示画面には、切替ボタン２１〜２９が表示される。
【００６９】
例えば、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２１を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、図７に示した移動方向面Ｓ１に垂直な方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２２を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、図７に示した面Ｓ２に垂直な方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２３を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、図７に示した面Ｓ３に垂直な方向に設定される。
【００７０】
また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２４を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の正面から見る方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２５を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の後背から見る方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２６を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の右側面から見る方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２７を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の左側面から見る方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２８を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の頭部から見る方向に設定される。また、操作者が表示装置４に表示された切替ボタン２９を、入力装置３を構成するマウスを用いて指定すると、表示方向は、被検者の足部から見る方向に設定される。
【００７１】
このように、様々な方向からボリュームデータを表示することができるようになり、多岐にわたる観察部位の表示を行うことができる。なお、切替ボタン２１〜２９は、表示画面に表示されるものに限定されるものではなく、ハードウェアとして設けられていても良い。
【００７２】
第１の実施形態では、移動方向面Ｓ１に垂直な方向を表示方向として、所謂ボリュームレンダリング処理が成された画像を表示させる場合について説明したが、例えば、移動方向面Ｓ１の断層画像を表示させてもよい。または、移動方向面Ｓ１と垂直な断層画像を含むＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像を表示させるようにしてもよい。
【００７３】
これにより、第１の実施形態における医用画像処理装置１の臨床的有用性を向上させることができる。
【００７４】
第１実施形態では、医用画像処理装置１の記憶部１１から画像処理部１２に対して転送されたボリュームデータの全てに対してボクセル領域を特定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、変位の算出に用いるボリュームデータに対してのみボクセル領域の特定を行っても良い。
【００７５】
また、第１の実施形態では、ボリュームデータにおける観察部位の全体を示すボクセル領域を特定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、観察部位の解剖学的に単一の特徴点、あるいは複数の特徴点のボクセルのみを特定し、変位の算出を行っても良い。これらにより、例えば、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１は、画像処理速度の向上を図ることができる。
【００７６】
第１の実施形態では、変位の算出に用いられるボリュームデータは、医用診断装置２から記憶部１１に転送された複数のボリュームデータのうち、収集された時相が最も古いボリュームデータと、収集された時相が最も新しいボリュームデータとを用いて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、変位の算出に用いられるボリュームデータは、操作者によって選択的に決定されてもよい。あるいは、収集された時相が最も古いボリュームデータや収集された時相が最も新しいボリュームデータ以外のボリュームデータを用いて、変位を算出するようにしてもよい。
【００７７】
第１の実施形態では、操作者による入力によって、医用診断装置２から記憶部１１に複数のボリュームデータが転送される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、収集されたボリュームデータが外部から自動的に転送されても良く、または転送するボリュームデータを医用診断装置２側で決定するようにしても良い。
【００７８】
また、第１の実施形態では、移動方向面Ｓ１を特定するためにボリュームデータ間のボクセルの変位を算出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、以下に詳述するような方法で、移動方向面を特定するようにしても良い。
【００７９】
（変形例）
図９（Ａ）から図９（Ｃ）および図１０は、変形例としてボリュームデータに描出される観察部位の簡易的なモデルに基づいて、移動方向面を特定する方法を示す概略図である。
【００８０】
この変形例では、図９（Ａ）から図９（Ｃ）に示すように、例えば、ボリュームデータに観察部位として描出される被検者の手首周辺は、被検者の中指の中央を貫く細線と、被検者の前腕の中央を貫く細線によって簡易的に示される。
【００８１】
なお、この変形例では、ボリュームデータが、時相ｔ４、ｔ５、ｔ６において収集された３つのボリュームデータＶ（ｔ４）、Ｖ（ｔ５）、Ｖ（ｔ６）であるとする。また、時相は、ｔ４、ｔ５、ｔ６の順で、ｔ４が一番古い時相であり、ｔ６が一番新しい時相とする。図９（Ａ）から図９（Ｃ）において、細線Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５は、被検者の中指の中央を貫く細線を示しており、細線Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６は、被検者の前腕の中央を貫く細線を示している。
【００８２】
この変形例では、移動方向特定部１５は、図１０に示すように、簡易的に示された観察部位を示す細線Ｌ１〜Ｌ６を重畳させて一つのボリュームデータＶ（ｔｏｔａｌ）を生成する。そして、移動方向特定部１５は、図１０に示すように、ボリュームデータＶ（ｔｏｔａｌ）に示された細線Ｌ１〜Ｌ６の軌跡から、時相ｔ４〜ｔ６の間の観察部位の動作が、手首の中心部Ｏを中心として面Ｓ４上で行われる回転運動であると判定し、この面Ｓ４を、移動方向面として特定する。
【００８３】
また、第１の実施形態では、医用画像処理装置について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第１の実施形態で示した医用画像処理装置の機能を有する医用診断装置としても適用可能である。一例として、医用診断装置がＸ線コンピュータ断層撮影装置である場合について説明する。
【００８４】
（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａのブロック図である。第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａは、第１の実施形態で示した医用画像処理装置１の機能を有している。すなわち、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａは、第１の実施形態で示した医用画像処理装置１の構成である、制御部１０、記憶部１１、画像処理部１２、表示態様制御部１３を備え、さらに、架台３０、画像データ収集部３１を備えている。
【００８５】
架台３０は、Ｘ線照射部３２とＸ線検出部３３とを対向させたまま、Ｘ線照射部３２とＸ線検出部３３とを回転させる機能を有している。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２ａは、有線又は無線によって入力装置３と表示装置４とに接続されており、これらのデータや信号の送受信ができるようになっている。
【００８６】
Ｘ線照射部３２は、制御部１０を介した入力装置３からの指示に従って、Ｘ線を照射する機能を有している。
【００８７】
Ｘ線検出部３３は、Ｘ線照射部３２から照射され、被検者の観察部位を含むように透過したＸ線を検出し、信号に変換する機能を有している。Ｘ線検出部３３は、変換した信号を画像データ収集部３１に送信する機能を有している。
【００８８】
画像データ収集部３１は、Ｘ線検出部３３から受信した信号に基づいて、被検者の検査部位を含むボリュームデータを時相毎に収集する機能を有している。
【００８９】
なお、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａでは、例えば、時相毎に収集された複数のボリュームデータが、画像データ収集部３１から転送されて、記憶部１１に記憶される。また、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａでは、例えば、入力装置３を介して表示装置４から制御部１０に指示が伝達され、その指示に従って、ボリュームデータの転送を画像データ収集部３１に対して指示するようになっている。
【００９０】
さらに、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２ａでは、例えば、制御部１０は、画像データ収集部３１から転送されたボリュームデータが記憶部１１に記憶されると、その転送されたボリュームデータを画像処理部１２に転送するように、記憶部１１に対して指示するようになっている。
【００９１】
以上、本発明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。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、発明の趣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】
【００９２】
１  医用画像処理装置
２  医用診断装置
２ａ  Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
３  入力装置
４  表示装置
１０  制御部
１１  記憶部
１２  画像処理部
１３  表示態様制御部
１４  領域特定部
１５  移動方向特定部
１６  表示方向設定部
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９  切替ボタン
３０  架台
３１  画像データ収集部
３２  Ｘ線照射部
３３  Ｘ線検出部
【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１１】
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【図１０】
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