(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸決定手段が、３次元医用画像中の３次元領域である腫瘍領域について、長軸および短軸を決定し、
長さ取得手段が、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する腫瘍領域サイズ測定方法であって、
前記長軸および短軸の決定が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定された任意の点を通り、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項２】
軸決定手段が、３次元医用画像中の３次元領域である腫瘍領域について、長軸および短軸を決定し、
長さ取得手段が、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する腫瘍領域サイズ測定方法であって、
前記長軸および短軸の決定が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定した任意の点を通る、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項３】
軸決定手段が、３次元医用画像中の３次元領域である腫瘍領域について、長軸および短軸を決定し、
長さ取得手段が、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する腫瘍領域サイズ測定方法であって、
前記長軸および短軸の決定が、
前記腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項４】
前記決定された長軸および短軸を表示手段に表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項５】
前記取得された長軸および短軸の長さを表示手段に表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項６】
前記任意の点の設定が、前記腫瘍領域の重心を前記任意の点として設定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項７】
前記任意の点の設定が、任意に決定した前記腫瘍領域の複数の断面の重心をそれぞれ前記任意の点として設定するものであり、
前記長軸の決定が、前記設定された任意の点毎に、該任意の点を通り、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、該取得した前記任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定するものであることを特徴とする請求項１記載の腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項８】
前記任意の点の設定が、任意に決定した前記腫瘍領域の複数の断面の重心をそれぞれ前記任意の点として設定するものであり、
前記長軸の決定が、前記設定された任意の点毎に、該任意の点を通る前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、該各検出された断面上において、両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、該取得した前記任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定するものであることを特徴とする請求項２記載の腫瘍領域サイズ測定方法。
【請求項９】
３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、
前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、
前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段と
を備えた腫瘍領域サイズ測定装置であって、
前記軸決定手段が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定された任意の点を通り、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定装置。
【請求項１０】
３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、
前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、
前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段と
を備えた腫瘍領域サイズ測定装置であって、
前記軸決定手段が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定した任意の点を通る、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定装置。
【請求項１１】
３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、
前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、
前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段と
を備えた腫瘍領域サイズ測定装置であって、
前記軸決定手段が、
前記腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定装置。
【請求項１２】
コンピュータを、３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段として機能させるための腫瘍領域サイズ測定プログラムであって、
前記軸決定手段が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定された任意の点を通り、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定プログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段として機能させるための腫瘍領域サイズ測定プログラムであって、
前記軸決定手段が、
前記決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、
前記設定した任意の点を通る、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定プログラム。
【請求項１４】
コンピュータを、３次元医用画像から腫瘍を表す３次元領域である腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、前記決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、前記決定された長軸および短軸の長さを前記腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段として機能させるための腫瘍領域サイズ測定プログラムであって、
前記軸決定手段が、
前記腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、
前記決定された長軸を含む、前記腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、
前記検出された断面上において、前記決定された長軸に直交し、かつ両端点が前記腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであることを特徴とする腫瘍領域サイズ測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元医用画像中の腫瘍領域のサイズを測定する方法および装置ならびにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、非特許文献１に記載されているように、腫瘍の最長径を水平断面（体軸と直交する面）で測定し、その値を指標として腫瘍の悪性度を評価する、というガイドラインが定められている。
【０００３】
しかし、このように腫瘍の水平断面を近似する楕円の長軸の長さ（最長径）や短軸の長さ等を用いた２次元的な評価方法では、その評価の指標が腫瘍の３次元的大きさを適切に反映しておらず、正確な評価が行えない場合が生じる。
【０００４】
これに対して、近年、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等により取得された多数の２次元画像の群からなる被写体の３次元画像を生成する技術の登場により、特許文献１から３では、腫瘍の体積を腫瘍の大きさを判断する指標として提示するため、３次元医用画像から腫瘍の体積を取得する種々の手法が提案されている。
【特許文献１】特開平成８−２９９３４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３０１７号公報
【特許文献３】特開２００３−２６５４７５号公報
【非特許文献１】“New Guidelines to Evaluate the Response to Treatment in Solid Tumors”, RECISTガイドライン、Journal of the National Cancer Institute, Vol92, No. 3, 205-216
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、医療現場では、非特許文献１のようなガイドラインに沿って、腫瘍の評価の指標としては主に体軸に直交する水平断面内で腫瘍の長軸・短軸の長さが用いられてきたのが現状であり、特許文献１から３による体積のみならず、腫瘍の３次元的大きさをより適切に反映した長軸・短軸の長さを提供することが要望されている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、腫瘍の３次元的大きさを適切に反映した長軸・短軸の長さを提供できる腫瘍領域サイズ測定方法および装置なら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】
【０００７】
本発明の腫瘍領域サイズ測定方法は、３次元医用画像から腫瘍領域を決定し、決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定し、決定された長軸および短軸の長さを腫瘍領域のサイズとして取得することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、長軸および短軸は、腫瘍の正確な評価のため用いられる、腫瘍の３次元的大きさを適切に反映した、腫瘍領域において互いに直交する長い軸および短い軸をいう。
【０００９】
上記方法においては、長軸および短軸の決定は、決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、設定された任意の点を通り、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、決定された長軸を含む、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであってもよい。
【００１０】
ここで、任意の点の設定が、任意に決定した腫瘍領域の複数の断面の重心をそれぞれ任意の点として設定するものであり、長軸の決定が、設定された任意の点毎に、その任意の点を通り、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、取得した任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定するものであってもよい。
【００１１】
また、「設定された任意の点を通り、両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分」とは、必ずしも、任意の点から全方位を極めて細かく検索して得られた、絶対的な意味での長さが最も大きい線分に限らず、その全方位を実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔で間引いた相当多数の方向の線分のうち、長さが最も大きい線分も含まれる。これと同様に、本明細書中において、「面積が最も大きい断面」、「長さが最も大きい線分」、「間隔が最も大きい２点」とは、それぞれ対象となる検索範囲を極めて細かく検索して得られたものに限らず、各検索範囲を実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔で間引いて検索することにより取得されたものも含まれる。
【００１２】
また、長軸および短軸の決定は、決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、設定した任意の点を通る、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであってもよい。
【００１３】
ここで、任意の点の設定が、任意に決定した腫瘍領域の複数の断面の重心をそれぞれ任意の点として設定するものであり、長軸の決定が、設定された任意の点毎に、その任意の点を通る腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、各検出された断面上において、両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、取得した任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定するものであってもよい。
【００１４】
また、長軸および短軸の決定は、腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、決定された長軸を含む、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであってもよい。
【００１５】
また、長軸および短軸の決定は、腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものであってもよい。
【００１６】
上記方法においては、決定された長軸および短軸と、取得された長軸および短軸の長さのうちいずれか一方、あるいは両方を表示手段に表示するようにしてもよい。
【００１７】
また、任意の点の設定は、腫瘍領域の重心をその任意の点として設定するものであってもよい。
【００１８】
本発明の腫瘍領域サイズ測定装置は、３次元医用画像から腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定手段と、決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する軸決定手段と、決定された長軸および短軸の長さを腫瘍領域のサイズとして取得する取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の画像処理プログラムは、コンピュータに、３次元医用画像から腫瘍領域を決定し、決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定し、決定された長軸および短軸の長さを腫瘍領域のサイズとして取得することを実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の腫瘍領域サイズ測定方法および装置ならびにプログラムによれば、３次元医用画像から腫瘍領域を決定し、決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定し、決定された長軸および短軸の長さを腫瘍領域のサイズとして取得することにより、腫瘍の３次元的大きさを適切に反映した長軸・短軸の長さを提供することができる。
【００２１】
上記方法においては、長軸および短軸の決定が、決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、設定された任意の点を通り、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、決定された長軸を含む、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものである場合、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００２２】
また、長軸および短軸の決定が、決定された腫瘍領域内に任意の点を設定し、設定した任意の点を通る、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸として決定し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものである場合にも、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００２３】
また、長軸および短軸の決定が、腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、決定された長軸を含む、腫瘍領域の断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、検出された断面上において、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものである場合にも、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００２４】
また、長軸および短軸の決定が、腫瘍領域の輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸として決定し、決定された長軸に直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸として決定するものである場合にも、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の腫瘍領域サイズ測定装置の実施の形態について説明する。なお、図１のような腫瘍領域サイズ測定装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれた画像処理装置プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。このとき、この腫瘍領域サイズ測定プログラムは、CD-ROM等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
【００２６】
図１に示すように、腫瘍領域サイズ測定装置１は、３次元医用画像から腫瘍領域を決定する腫瘍領域決定部10、決定された腫瘍領域の長軸および短軸を決定する長軸・短軸決定部20、決定された長軸および短軸の長さを腫瘍領域のサイズとして取得する長さ取得部30と、取得された長軸および短軸の長さを表示する表示部40を備えている。
【００２７】
腫瘍領域決定部10は、CT装置、MRI装置、超音波診断装置等により取得された多数の２次元画像の群からなる被写体の３次元医用画像（以下入力画像という）から腫瘍領域を決定するものであり、図２に示すように、価関数取得部11、点設定部12、領域設定部13、特徴量取得部14、評価値算出部15、領域分割部16等を有している。
【００２８】
評価関数取得部11は、アダブースティングアルゴリズム（Adaboosting Algorithm）、ニューラルネットワーク(Neural network)、SVM(Support Vector Machine)等の機械学習の手法を用いて、輪郭が既知である腫瘍領域を含む複数のサンプルの３次元医用画像（以下サンプル画像という）における各ボクセルの特徴量を予め機械学習することにより、各ボクセルが輪郭を示すボクセルであるかどうかをその特徴量に基づいて評価する評価関数を取得するものである。
【００２９】
具体的には、各ボクセルの近傍領域内の輝度情報、たとえば、そのボクセルを中心とするＸ軸方向５画素×Ｙ軸方向５画素×Ｚ軸方向５画素の立方体の領域内の異なる複数個のボクセルにおける輝度値の組み合わせを、その各ボクセルの特徴量として機械学習し、その各ボクセルが輪郭を示すボクセルであるかどうかをその特徴量に基づいて評価する評価関数を取得する。これにより取得した評価関数は、任意の３次元医用画像中の各ボクセルが腫瘍領域の輪郭を示すボクセルであるかどうかを評価する場合に適用することができる。
【００３０】
点設定部12は、入力画像中の腫瘍領域内に任意の点を設定するものであって、たとえば、腫瘍領域サイズ測定装置１に備えるキーボードやポインティングデバイス等による、操作者の入力に基づいて指定された入力画像上の位置をその任意の点として設定するものであってもよいし、上記特許文献１等の公知の対象領域検出方法により自動検出された腫瘍領域内の各点に一定の質量が与えられているとし、その領域の重心位置をその任意の点として設定するものであってもよい。
【００３１】
なお、この任意の点は、腫瘍領域のおおまかな中心に設定されたものであってもよいし、腫瘍領域の中心から外れた位置に設定されたものであってもよい。
【００３２】
領域設定部13は、点設定部12において設定された点を基準として、入力画像中に腫瘍領域の全体を含むと想われる判別領域を設定するものであって、たとえば、点設定部12において設定された点を中心とした、腫瘍領域のありうる大きさ以上の大きさの領域を判別領域として設定する。これにより、全体の入力画像から注目する領域の範囲を限定でき、以降の処理を高速化することができる。
【００３３】
なお、判別領域は、その周縁形状として立方体形、球形、楕円体等、種々の形状を採用することができる。
【００３４】
特徴量取得部14は、領域設定部13において設定された判別領域内の各ボクセルの特徴量を取得するものであって、上述した各ボクセルの近傍領域内の輝度情報をその各ボクセルにおける特徴量として取得する。
【００３５】
評価値算出部15は、特徴量取得部14において取得した特徴量に基づいて、判別領域内の各ボクセルが輪郭を示すボクセルであるかどうかの評価値を、評価関数取得部11において取得した評価関数を用いて算出するものである。
【００３６】
領域分割部16は、評価値算出部15において算出された各ボクセルの評価値を用いて腫瘍領域の輪郭を決定するものであって、たとえば、Yuri Y. Boykov, Marie-Pierre Jolly, “Interactive Graph Cuts for Optimal Boundary and Region Segmentation of Objects in N-D images”, Proceedings of “International Conference on Computer Vision”, Vancouver, Canada, July 2001 vol.I, p.105-112.や、米国特許第6973212号明細書等に記載されているグラフカット法（Graph Cuts）により、隣接するボクセルが同一領域内のボクセルである確からしさを用いて腫瘍領域と背景領域を分割する際、各ボクセルの評価値を用いてそのボクセルが隣接するボクセルと同一領域内のボクセルである確からしさを算出し、算出された確からしさに基づいて判別領域を腫瘍領域と背景領域とに分割する。これにより、３次元医用画像から腫瘍領域Ｖを決定でき、決定された腫瘍領域Ｖと背景領域の境界が腫瘍領域Ｖの輪郭となる。
【００３７】
長軸・短軸決定部20は、腫瘍領域決定部10において決定された腫瘍領域Ｖの長軸および短軸を決定するものである。
【００３８】
以下、図３から図５を参照して長軸および短軸を決定する処理の第１の実施形態について説明する。まず、腫瘍領域Ｖ内に任意の点Ｑを設定する。たとえば、腫瘍領域Ｖ内の各点に一定の質量が与えられているとし、その領域の重心位置を任意の点Ｑとして設定する。なお、腫瘍領域サイズ測定装置１に備えるキーボードやポインティングデバイス等による、操作者の入力に基づいて指定された入力画像上の位置を任意の点Ｑとして設定することもできる。
【００３９】
次に、設定された任意の点Ｑを通り、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定する。具体的には、図３に示すように、任意の点Ｑを原点とする３次元座標系を設定し、その点Ｑからの方向（θ、φ）（０≦θ≦360度、０≦φ≦180度）を設定する。ここで、θはｘ軸から水平方向の角度であり、φはｚ軸から垂直方向の角度である。そして、θ＝０度と固定し、φ＝０、15、30、…、180度に順次変更させ、θ＝15度と固定し、φ＝（０）、15、30、…、165、（180）度に順次変更させ、…、θ＝345度と固定し、φ＝（０）、15、30、…、165、（180）度に順次変更させて、それぞれの方向（θ、φ）に伸びた直線が腫瘍領域Ｖの輪郭と交差する２点C1，C2を、両端点とした線分L（θ、φ）の長さを求め、その長さが最大となる線分を長軸Laとして決定する。
【００４０】
なお、ここでは、任意の点Ｑからの全方位をｘ軸からの水平方向あるいはｚ軸からの垂直方向に角度15度間隔で間引いた方向の線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定する場合について説明したが、この全方位を間引く間隔は、実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔であればよく、必要に応じて任意に設定してもよい。また、任意の点から全方位を極めて細かく検索して、長さが最も大きい線分を検出し、検出された線分を長軸Laとして決定するようにしてもよい。
【００４１】
次に、決定された長軸Laを含む、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面Raを検出する。具体的には、図４に示すように、長軸Laを中心軸とした、基準点（基準とする角度位置から）から反時計方向の角度γ（０≦γ≦180度）を設定し、その角度γを実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔、たとえば15度間隔で順次変更させ、それぞれの角度γと一致するとともに長軸Laを含む腫瘍領域Ｖの断面Ｒ（γ）の面積を求め、その面積が最大となる断面Raを検出する。
【００４２】
なお、ここでは、長軸Laを中心軸とした角度γを実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔で変更させながら、面積が最大となる断面Raを検出する場合について説明したが、角度γを０度から180度までの範囲を極めて細かく検索して、面積が最大となる断面Raを検出するようにしてもよい。
【００４３】
次に、検出された断面Ra上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定する。具体的には、図５に示すように、断面Ra上で長軸Laに直交して伸びた直線を、長軸Laに沿って、実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔ｄ、たとえば１ボクセル間隔で順次設定し、それぞれの位置における直線と腫瘍領域Ｖの輪郭とが交差する２点C3，C4を、両端点とした線分Si（i＝1、2、…）の長さを求め、その長さが最大となる線分を短軸Saとして決定する。
【００４４】
なお、ここでは、直線を長軸Laに沿って実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔ｄで移動させながら、長さが最大となる線分を検索する場合について説明したが、直線を長軸Laに沿って極めて細かく移動させながら、長さが最大となる線分を検索するようにしてもよい。
【００４５】
以下、長軸および短軸を決定する処理の第２の実施形態について説明する。
【００４６】
まず、上述した第１の実施形態と同様に、腫瘍領域決定部10において決定された腫瘍領域Ｖ内に任意の点Ｑを設定する。
【００４７】
次に、設定した任意の点Ｑを通る、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面を検出する。具体的には図６に示すように、任意の点Ｑを原点とする３次元座標系を設定し、その点Ｑからの方向（θ、φ）（０≦θ≦360度、０≦φ≦180度）を設定する。ここで、θはｘ軸から水平方向の角度であり、φはｚ軸から垂直方向の角度である。そして、θ＝０度と固定し、φ＝０、15、30、…、180度に順次変更させ、θ＝15度と固定し、φ＝（０）、15、30、…、165、（180）度に順次変更させ、…、θ＝345度と固定し、φ＝（０）、15、30、…、165、（180）度に順次変更させて、それぞれの方向（θ、φ）を法線方向とするとともに原点Ｑを通る、腫瘍領域Ｖの断面Ｒ（θ、φ）の面積を求め、その面積が最大となる断面Ra2を検出する。
【００４８】
なお、ここでは、任意の点Ｑからの全方位をｘ軸からの水平方向あるいはｚ軸からの垂直方向に角度15度間隔で間引いて変更させながら、面積が最大となる断面Ra2を検索する場合について説明したが、この全方位を間引く間隔は、実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔であればよく、必要に応じて任意に設定してもよい。また、任意の点から全方位を極めて細かく検索して、面積が最大となる断面Ra2を検出するようにしてもよい。
【００４９】
次に、検出された断面Ra2上において、両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定する。具体的には、断面Ra2の輪郭上に所定の間隔で設定した複数の点から２点ずつ、順次異なる組合せを選択し、各選択された組合せの２点間の距離を求め、その値が最大となる組合せの２点を両端点とした線分を長軸Laとして決定する。
【００５０】
次に、上述した第１の実施形態の短軸Saを決定する方法と同様にして、検出された断面Ra2上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定する。
【００５１】
以下、長軸および短軸を決定する処理の第３の実施形態について説明する。
【００５２】
まず、腫瘍領域Ｖの輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸La3として決定する。具体的には、図７に示すように、腫瘍領域Ｖの輪郭上に所定の間隔で設定した複数の点P1（x1、y1）、P2（x2、y2）、、Pi（xi、yi）、、から２点ずつ、順次異なる組合せを選択し、各選択された組合せの２点間の距離を求め、その値が最大となる組合せの２点を両端点とした線分を長軸Laとして決定する。
【００５３】
次に、上述した第１の実施形態の断面Raおよび短軸Saを決定する方法と同様にして、決定された長軸Laを含む、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面Ra3を検出し、検出された断面Ra3上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定する。
【００５４】
以下、長軸および短軸を決定する処理の第４の実施形態について説明する。
【００５５】
まず、上述した第３の実施形態と同様に、腫瘍領域Ｖの輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸Laとして決定する。
【００５６】
次に、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定する。具体的には、図８に示すように、長軸Laを中心軸とした、所定の基準点（基準とする角度位置から）から反時計方向の角度γ（０≦γ≦360度）を15度間隔で順次変更させ、長軸La上に間隔ｄ（たとえば１ボクセル）で設定された各位置から、それぞれの方向γに伸びた直線と腫瘍領域Ｖの輪郭とが交差する２点を、両端点とした線分Si（γ）（i＝1、2、…）を設定し、その各Si（γ）の長さを求め、その長さが最大となる線分を長軸Saとして決定する。ここで、短軸を探索する角度γの変更間隔や間隔ｄは、実質的に腫瘍の評価に差し支えない程度の間隔であればよく、必要に応じて任意に設定してもよい。
【００５７】
長さ取得部30は、長軸・短軸決定部20において決定された腫瘍領域Ｖの長軸laおよび短軸Saの長さを腫瘍領域のサイズとして取得するものであり、たとえば、長軸laおよび短軸Saの長さを測定して取得する。長軸・短軸決定部20における長軸laおよび短軸Saの決定処理において、長軸laおよび/または短軸Saの長さが既知である場合には、その値を取得することもできる。
【００５８】
表示部40は、長軸・短軸決定部20において決定された腫瘍領域Ｖの長軸laおよび短軸Saと、長さ取得部30において取得された腫瘍領域Ｖの長軸laおよび短軸Saの長さのうちいずれか一方、あるいは両方をモニター等の表示装置の画面上に表示するものであり、たとえば、図９に示すように、長軸laおよび短軸Saを含む断面画像31上に、長軸laおよび短軸Saを位置並びに長軸laおよび短軸Saの長さを表示させる。
【００５９】
上記実施の形態によれば、３次元医用画像から腫瘍領域Ｖを決定し、決定された腫瘍領域Ｖの長軸Laおよび短軸Saを決定し、決定された長軸Laおよび短軸Saの長さを腫瘍領域Ｖのサイズとして取得することにより、腫瘍の３次元的大きさを適切に反映した長軸・短軸の長さを提供することができる。
【００６０】
また、決定された腫瘍領域Ｖ内に任意の点Ｑを設定し、設定された任意の点Ｑを通り、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定し、決定された長軸Laを含む、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面Raを検出し、検出された断面Ra上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定することにより、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００６１】
また、決定された腫瘍領域内Ｖに任意の点Ｑを設定し、設定した任意の点Ｑを通る、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面Ra2を検出し、検出された断面Ra2上において、両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定し、検出された断面Ra2上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定することにより、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００６２】
また、腫瘍領域Ｖの輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸Laとして決定し、決定された長軸Laを含む、腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面Ra3を検出し、検出された断面Ra3上において、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定することにより、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００６３】
また、腫瘍領域Ｖの輪郭上の点のうち、間隔が最も大きい２点を結ぶ線分を長軸Laとして決定し、決定された長軸Laに直交し、かつ両端点が腫瘍領域の輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を短軸Saとして決定することにより、腫瘍を評価するための指標として適切な長軸および短軸を決定することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態においては、長軸・短軸決定部20の第１の実施の形態および第２の実施の形態において、腫瘍領域Ｖ内に設定した単一の任意の点に基づいて、長軸および短軸を決定する場合について説明したが、任意に決定した腫瘍領域Ｖの複数の断面の重心をそれぞれ任意の点として設定し、設定された任意の点毎に、上記第１の実施の形態または第２の実施の形態において説明した長軸決定方法により長さが最も大きい線分を取得し、取得された任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定するようにしてもよい。
【００６５】
たとえば、設定された任意の点毎に、その任意の点を通り、かつ両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、取得した任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定してもよいし、設定された任意の点毎に、その任意の点を通る腫瘍領域Ｖの断面のうち、面積が最も大きい断面を検出し、各検出された断面上において、両端点が腫瘍領域Ｖの輪郭上にある線分のうち、長さが最も大きい線分を取得し、取得した任意の点毎の長さが最も大きい線分のうち、長さが最も大きい線分を長軸Laとして決定してもよい。
【００６６】
なお、腫瘍領域Ｖの複数の断面としては、たとえば体軸に沿って所定の間隔で抽出した、体軸に直交する複数個の断面、向きや位置をランダムで設定した複数個の断面等、腫瘍領域Ｖを通る２以上の断面を任意に決定して用いる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の腫瘍領域サイズ測定装置の構成を示すブロック図
【図２】腫瘍領域決定部の構成を示す図
【図３】長軸・短軸決定部の第１の実施の形態による長軸の決定方法を説明するための図
【図４】長軸・短軸決定部の第１の実施の形態による所望の断面の検出方法を説明するための図
【図５】長軸・短軸決定部の第１の実施の形態による短軸の決定方法を説明するための図
【図６】長軸・短軸決定部の第２の実施の形態による所望の断面の検出方法を説明するための図
【図７】長軸・短軸決定部の第３の実施の形態による長軸の決定方法を説明するための図
【図８】長軸・短軸決定部の第４の実施の形態による短軸の決定方法を説明するための図
【図９】表示部により表示された表示画面の一例を示す図
【符号の説明】
【００６８】
１      腫瘍領域サイズ測定装置
１０    腫瘍領域決定部
２０    長軸・短軸決定部
３０    長さ取得部
４０    表示部
Ｖ      腫瘍領域
Ｑ      任意の点
La      長軸
Sa      短軸
【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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