(57)【要約】  本発明の画像表示装置は、医用画像診断装置(2)によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力部(10)と、入力部(10)によって選択入力された画像データのうち前記被検体の少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出し、前記抽出された臓器の流体領域の多次元画像を生成する制御部(11)と、前記制御部(11)によって生成された臓器の流体領域の多次元画像を表示する表示部(14)とを備える。
2007094412.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撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力手段と、
前記入力手段によって選択入力された画像データのうち前記被検体の少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出し、前記抽出された臓器の流体領域の多次元画像を生成する制御手段と、
前記制御手段によって生成された臓器の流体領域の多次元画像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記入力手段によって選択入力された画像データのうち前記被検体の臓器領域を抽出する第１の抽出手段と、前記抽出された臓器領域からその壁部を抽出する第２の抽出手段と、前記抽出された臓器領域の壁部に基づき少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出する第３の抽出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記抽出された臓器の流体領域を前記複数の画像データ分準備し、それらの準備された複数の画像の臓器の流体領域より臓器の流体領域の三次元画像を生成する画像生成手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記算出された流体領域画像における臓器領域の分割位置を示すマーカを算出し、その算出されたマーカと前記流体領域画像との合成情報を算出し、
前記表示手段は、前記算出された合成情報を表示することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記入力手段は、前記表示手段に表示された合成情報のうちのマーカを任意の位置に設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定されたマーカの位置に基づいてそのマーカに分割された流体領域画像を分割流体領域画像として算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された分割流体領域画像を表示することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記分割流体領域画像を複数の視点方向から算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された複数の分割流体領域画像を並置してあるいは切り替えて表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記入力手段は、前記表示手段に表示された分割流体領域画像のうち病理の診断に寄与しない削除領域を設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定された削除領域に基づいてその削除領域を除いた分割流体領域画像を算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された削除領域を除いた分割流体領域画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記入力手段は、前記表示手段に表示された分割流体領域画像に展開領域を設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定された展開領域に基づいてその展開領域を展開させた分割流体領域画像を算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された展開領域を展開させた分割流体領域画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記入力手段は、前記表示手段に表示された分割流体領域画像に対し、中心投影を行うための視点を設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定された視点に基づいて中心投影画像を算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された中心投影画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記入力手段によって選択入力された所望の画像データから前記流体画像としてレイサム画像を算出し、その算出されたレイサム画像を分割するマーカを算出し、その算出されたマーカと前記レイサム画像との合成情報をさらに算出し、
前記表示手段は、前記算出された合成情報を表示することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記入力手段は、前記表示手段に表示される合成情報のうちのマーカをアキシャル方向、コロナル方向、サジタル方向の少なくとも一つの方向に沿った移動方向を設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定された前記マーカの移動方向の移動に対して合成情報を更新算出し、
前記表示手段は、前記更新算出された合成情報を表示することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記入力手段は、前記表示手段に表示される陰影づけされた三次元画像に回転方向を設定し、
前記制御手段は、前記入力手段によって設定された回転方向の移動に対して回転した分割流体領域画像を算出し、
前記表示手段は、前記制御手段によって算出された分割流体領域画像を表示することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記陰影づけされた三次元画像の濃度情報を解析し、
前記表示手段は、前記制御手段によって解析された三次元画像の濃度情報から分割流体領域画像を色分け表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記入力手段によって選択入力された画像データのうち前記被検体の臓器領域を抽出する第１の抽出手段と、前記抽出された臓器領域からその壁部を抽出する第２の抽出手段と、前記抽出された臓器領域の壁部に基づき少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出する第３の抽出手段と、前記抽出された臓器の流体領域を前記複数の画像データ分準備し、それらの準備された複数の画像の臓器の流体領域より臓器の流体領域の三次元画像を生成する画像生成手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
医用画像診断装置によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力機能と、
前記選択入力された画像データのうち前記被検体の少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出し、前記抽出された臓器の流体領域の多次元画像を生成する制御機能と、
前記生成された臓器の流体領域の多次元画像を表示する表示機能と、
をコンピュータのプログラムとしてコンピュータに実行させることを特徴とする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、例えば中皮腫などの被検体の臓器の壁部の膜厚に拡がる病巣を、臓器中の少なくとも空気を含む流体を三次元的に画像化することで可視化する画像表示装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置は、医用画像診断装置によって得られた被検体の断層像などの医用画像から血管内の血流の三次元画像を構成し、その構成された血流の三次元画像を表示する。(例えば、特許文献1)
【特許文献１】特開平8-154917号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献1では、血流が血管中に一定方向に常に所定量だけ移動するものであるから血流の三次元画像化が可能となるものであり、空気などのラジカルに移動する流体の画像化は依然として解決されない問題であった。【０００４】
本発明の目的は、臓器中の少なくとも空気を含む流体を三次元的に画像化することが可能な画像表示装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像表示装置は、医用画像診断装置によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力手段と、前記入力手段によって選択入力された画像データのうち前記被検体の少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出し、前記抽出された臓器の流体領域の多次元画像を生成する制御手段と、前記制御手段によって生成された臓器の流体領域の多次元画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。【０００６】
本発明の画像表示プログラムは、医用画像診断装置(2)によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力機能と、前記選択入力された画像データのうち前記被検体の少なくとも空気を含む臓器の流体領域を抽出し、前記抽出された臓器の流体領域の多次元画像を生成する制御機能と、前記生成された臓器の流体領域の多次元画像を表示する表示機能と、をコンピュータのプログラムとしてコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、臓器中の少なくとも空気を含む流体を三次元的に画像化することが可能な画像表示装置及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の画像表示装置を含むシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図1のシステムの動作例を示すメインフローチャートである。
【図３】図1の第1のサブルーチンを示す図である。
【図４Ａ】図3の処理の肺尖、肺底画像の表示例を示す図である。
【図４Ｂ】図3の処理の縦隔部削除の画像表示例を示す図である。
【図４Ｃ】図3の処理の半開き表示の画像表示例を示す図である。
【図４Ｄ】図3の処理の中心投影法による肺尖、肺底画像を示す図である。
【図４Ｅ】図3の処理の肺尖、肺底画像の視点位置、視線方向と投影面との位置関係を示す図である。
【図５】図1の第2のサブルーチンを示す図である。
【図６Ａ】図5の処理の表示例を示す図である。
【図６Ｂ】図6Aの他の画像表示例を示す図である。
【図６Ｃ】図6A,6Bと異なる他の画面表示例を示す図である。
【図７】図1の第3のサブルーチンを示す図である。
【図８Ａ】図7の処理の表示例を示す図である。
【図８Ｂ】図8Aの他の画像表示例を示す図である。
【図９】図1の第4のサブルーチンを示す図である。
【図１０Ａ】図9の処理の表示例を示す図である。
【図１０Ｂ】図10Aの他の画面表示例を示す図である。
【図１０Ｃ】図10A,10Bの他の画面表示例を示す図である。
【符号の説明】
【０００９】
2  医用画像診断装置、10  入力部(マウス、キーボード)、11  制御部(CPU)、14  表示部(モニタ)
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を用いて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。【００１１】
〔システム構成〕
図1は、本実施形態に係る画像表示装置とその周辺装置を含むシステムを示すハードウェア構成図である。【００１２】
このシステムは、画像表示装置1とローカルエリアネットワーク(LAN)3によって接続される医用画像撮影装置2、画像データベース(DB)4から構成される。【００１３】
画像表示装置1は、入力部10〔入力〕と、入力部10に接続される制御部(CPU)11、主メモリ12及び磁気ディスク13〔制御〕と、表示部(モニタ)14〔出力〕とを有している。【００１４】
〔入力〕
入力部10は、マウスやキーボードなどの公知の入力デバイスであり、操作者が画像表示装置の動作条件や処理対象の画像データを設定入力する。具体的には、入力部10は、医用画像撮影装置2によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する。【００１５】
〔制御〕
主メモリ12は磁気ディスク13から処理対象の画像データと画像処理又は表示処理プログラムを読み出す。CPU11は入力部10によって設定入力された処理対象の画像データに対して前記動作条件で画像処理又は表示処理プログラムを主メモリ12において実行させるもので、抽出部11aと画像生成部11bを有している。磁気ディスク13は処理対象の画像データを含む複数の医用画像や種々の画像処理又は表示処理プログラムを記憶する。ここでは、CPU11には、入力部10によって選択入力された画像データのうち前記被検体内の流体領域を抽出し、その抽出された流体領域の画像を算出する動作を行う。【００１６】
〔出力〕
モニタ14は画像処理又は表示処理プログラムが実行された処理対象の画像データを表示する。すなわち、CPU11によって算出された流体領域画像を表示する。【００１７】
医用画像撮影装置2は、被検体の断層像や三次元画像を含む医用画像を撮影する。ここでは、医用画像撮影装置2の代表例をCT装置2a、MR装置2bとする。CT装置2aは被検体の多方向からの透過X線データより被検体の断層像を再構成する。MR装置2bは静磁場中の被検体に傾斜磁場を印加し、被検体に含まれる原子の核磁気共鳴画像現象を利用して被検体内の内部の情報を画像化する。なお、医用画像撮影装置は、ここで例示するものに限らず、超音波装置、核医学装置など被検体の断層像や三次元画像が撮影可能であれば全てを含む。【００１８】
LAN3は、自身に接続される画像表示装置1、医用画像撮影装置2及び画像DB4の相互間のデータ転送を行う
画像データベース4は、医用画像撮影装置2が撮影した医用画像を蓄積する。【００１９】
〔システムの動作のメインフローチャート〕
図2に従ってシステムの動作例の処理を説明する。図2は、システムの動作のメインフローチャートである。以下の処理は、操作者が行う入力部10の操作によってCPU11が医用画像撮影装置2や画像DB4から被検体の肺を撮影した三次元画像データを読みこんだ後に開始される。操作者は、ステップS1を開始する前に、三次元画像の陰影づけの強弱や不透明度の値を予め設定変更をしてもよい。操作者がこれらの値を設定変更しない場合には、画像表示装置10に初期値設定された値を用いる。【００２０】
ステップS1では、抽出部11aがしきい値処理などにより肺領域を抽出する。この肺領域には、組織領域と肺腔領域とが含まれる。組織領域には、さらに肺壁、縦隔、気管支、血管などの組織が撮影された領域が含まれ、肺腔領域には、肺腔領域中の血管や、肺腔領域内の気体が撮影された領域が含まれる。【００２１】
ステップS2では、抽出部11aが、三次元画像データから組織領域の画像データを抽出し、ステップS1で抽出した肺領域の画像データから組織領域の画像データを取り除くことにより肺腔領域の画像データを抽出する。つまり、被検体の所定の臓器領域を抽出し、その抽出された所定の臓器(肺)領域の壁部を除いた領域をさらに抽出することで前記被検体内の少なくとも空気を含む流体領域を抽出している。ここでは、流体領域は肺に含まれる空気または気体領域を指し、この空気領域には臓器が分泌する液体も含まれる。【００２２】
ステップS3では、画像生成部11bが、ステップS2により抽出された肺腔領域の画像データに基づいて、サーフェースレンダリング法、デプス法、ボリュームレンダリング(レイキャステイング＜別名＞)法などにより陰影づけすることにより、気体部分の三次元画像(3D-A)を算出・表示する。ここでは、各実施形態は、このステップS3でサブルーチンコールされる形式で説明する。【００２３】
＜第一実施形態＞
第一実施形態は、被検体の肺を撮影した三次元画像データに基づいて肺の内部に存在する流体(ここでは、気体)が撮影された気体部分の三次元画像を算出、表示する実施形態である。ここでは、図3を用いてマーカ81によって肺臓が二分される形式で説明される。【００２４】
ステップS31では、画像生成部11bが、ステップS2により抽出された肺腔領域の画像データに基づいて、陰影づけすることにより、気体部分の三次元画像(3D-A)を算出・表示する。つまり、つまり、CPU11は、被検体内の流体領域の前記選択入力された画像データ分より三次元画像を算出し、その算出された三次元画像に陰影づけ処理を行い、モニタ14は前記陰影づけ処理された三次元画像を表示することを行っている。【００２５】
例えば、サーフェースレンダリング法を用いる場合、画像生成部11bは、肺腔領域の輪郭線上の不連続点に所定の画素値を埋め込むことにより輪郭線が連続的となる。ここで、埋め込む画素値は、血液の画素値(CT値)よりも高い値が好適である。画像生成部11bは、この画素値が埋め込まれた断層像を複数積み上げて三次元画像を形成し、この形成された三次元画像に陰影づけする。これにより、肺腔領域の気体部分の三次元画像(3D-A)が算出される。【００２６】
また、ボリュームレンダリング法を用いる場合、画像生成部11bは、肺腔領域の画像を積み上げて三次元画像を形成し、この形成された三次元画像に陰影づけすると、内部の血管の走行パターンの情報が前記サーフェースレンダリング法によって得られる三次元画像に付加される。【００２７】
また、ボリュームレンダリング法では、特開2001-351120号公報に開示された技術臓器内部が恰も発光しているような陰影付技術(発光3D)を用いてもよい。この発光3Dでは、がん陰影や肺壁付近を高輝度として強調表示できるため、アスベスト吸入で生じやすい中皮腫などを診断における発見を容易にする。【００２８】
画像生成部11bは、気体部分の三次元画像(3D-A)の表面にある凹部を算出する。ここで、凹部の算出方法は、例えば、特開2002-325762号公報に開示されている方法を用いる。画像生成部11bは、算出された凹部には気体でない物質(気体外部分)が有ると判断し、その判断に基づき算出された凹部を気体部分の三次元画像の凹部以外の表面とは異なる表示態様に変更する。ここでいう異なる表示態様とは、例えば表示色、表示模様、輝度のそれぞれか、又はこれらの組み合わせを示す。画像生成部11bは、異なる表示態様に変更された気体外部分の三次元画像とともに気体部分の三次元画像(3D-A)を重畳表示する。【００２９】
ステップS32では、三次元画像(3D-A)上の分割すべき位置に入力部10を用いてマーカ81をモニタ14に表示する。画像生成部11bは、該選択された方向と平行なマーカが三次元画像(3D-A)に表示される。つまり、CPU11は、流体領域画像における臓器領域の分割位置を示すマーカを算出し、その算出されたマーカと流体領域画像との合成情報を算出し、モニタ14は、前記算出された合成情報を表示している。そして、操作者は、入力部10によってマーカ81を表示画面上の任意の位置へ設定変更すると、気体部分の三次元画像(3D-A)の分割位置を任意の位置に設定変更することができる。つまり、前記入力手段10が、モニタ14に表示された合成情報のうちのマーカを任意の位置に設定し、CPU11は入力部10によって設定されたマーカの位置に基づいてそのマーカに分割された流体領域画像を分割流体領域画像として算出し、モニタ14はCPU11によって算出された分割流体領域画像を表示している。【００３０】
ステップS33では、画像生成部11bが、マーカ位置で肺壁領域(組織領域)の画像データを二分割する。画像生成部11bは、分割されたそれぞれ(または一方)の肺壁の内面を陰影づけすることにより、肺壁の三次元画像(3D-B)を算出し、モニタ14に肺壁の三次元画像(3D-B)を表示する。つまり、この表示を一般化すれば、CPU11は、分割流体領域画像を複数の視点方向から算出し、前記モニタ14は、CPU11によって算出された複数の分割流体領域画像を並置してあるいは切り替えて表示している。【００３１】
図4Aでは、画像生成部11bが、分割位置81をアキシャル方向と平行な方向とし、その分割位置を基準に肺の上部をみた方向の肺尖画像(3D-B1)と、肺の底部をみた方向の肺底画像(3D-B2)とを算出する例が示されている。さらに、この図では気体の三次元画像(3D-A)上に、肺壁画像の作成するための分割位置を示すためのマーカ81が重畳表示される。また、気体の三次元画像(3D-A)の右には、マーカ81の位置に対応するアキシャル像(断層像)82が表示される。画面80の画像表示領域の左下には、陰影づけの強弱や不透明度の値を設定・変更するための「パラメータ設定」用アイコン83が表示されている。ここで当該アイコン83によって設定されるパラメータには、「投影方法」、「陰影づけ方法」、「切断方向設定」、「縦隔部削除」、「半開き表示」などがある。「投影方法」は肺壁画像を算出する際に平行投影又は中心投影を選択する。「陰影づけ方法」は気体の三次元画像の算出する際の陰影づけ方法として、デプス、サーフェースレンダリング法、ボリュームレンダリング法などの選択をする。「切断方向設定」は、肺臓の切断方向として、アキシャル方向、サジタル方向、コロナル方向のいずれかを設定する。「縦隔部削除」は、図4Bに示されるように、左右の肺の間に配置される縦隔部が肺壁を読影する際に肺壁を遮ってしまう場合、縦隔部に相当する領域を刳り貫いて、縦隔部を非表示にする。つまり、この肺壁が遮られることの回避を一般化すると、入力部10は、モニタ14に表示された分割流体領域画像のうち病理の診断に寄与しない削除領域を設定し、CPU11は、入力部10によって設定された削除領域に基づいてその削除領域を除いた分割流体領域画像を算出し、モニタ14は、CPU11によって算出された削除領域を除いた分割流体領域画像を表示することになる。【００３２】
また、「半開き表示」は、図4Cに示されるように、三次元の肺壁画像を半開きの状態で表示して、縦隔部によって肺壁が遮られることを回避する。つまり、この「半開き表示」を一般化すると、入力部10は、 モニタ14に表示された分割流体領域画像に展開領域を設定し、CPU11は、入力部10によって設定された展開領域に基づいてその展開領域を展開させた分割流体領域画像を算出し、前記モニタ14は、CPU11によって算出された展開領域を展開させた分割流体領域画像を表示することになる。【００３３】
次に、図4A〜図4Cに共通する画面80の表示態様を説明する。画面80の気体部分の三次元画像(3D-A)には、画像生成部11bによって算出された凹部89が他の表面と異なる表示色で表示されている。一方、肺尖画像(3D-B1)には、肺壁が盛り上がった凸部90が表示されている。この凹部89と凸部90とは、被検体の体内においてかみ合う位置に存在する。つまり、凸部90と凹部89とは、肺壁が盛り上がって凸部90が形成された結果、本来、気体が満たされる領域が狭まって凹部89が形成された関係といえる。【００３４】
画面80には肺の内部に存在する気体部分の三次元画像(3D-A)が表示される。この気体部分の三次元画像(3D-A)を見て凹部の有無およびその位置を視認すると、この凹部の位置に対応する壁に凸部(異常候補陰影)があると推定できる。よって、内壁の異常をより把握しやすくなる。特に凹部の表示態様をその他の表面の表示態様と変えることにより、凹部を強調表示し、より読影者、操作者の注意を喚起することができる。【００３５】
上記実施形態では、ステップS1で肺領域を、ステップS2で肺壁領域を抽出して肺領域から肺壁領域を取り除くことにより肺腔領域を抽出したが、肺腔領域の抽出方法はこの手順に限らない。例えば、まず組織領域を抽出し、組織領域の内側の輪郭線から所定画素数分さらに内側の領域を肺腔領域として抽出してもよい。【００３６】
図4Bは、「縦隔部削除」の画像表示例である。【００３７】
操作者が入力部10を用いて「縦隔部削除」アイコン83を機能させると、画像生成部11bは、肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)における縦隔付近をマスク処理し、マスク処理された縦隔部分を非表示処理する。縦隔部分は肺の気体が充満されている部分と比較すればX線の吸収量が大きいので、縦隔部分の領域とその他の領域はX線CT装置では容易に弁別できる。また、X線CT装置とMRI装置を問わずに画像処理で行う方法もある。画像生成部11bは、肺尖画像(3D-B1)に含まれる左右の肺の肺壁領域の重心座標を計測し、その重心座標から所定長の領域をマスク領域とする。これにより、領域91、92のようにマスク処理された縦隔部分を非表示処理することができる。肺底画像(3D-B2)についても肺尖画像と同様の処理が行われる。これにより、肺壁を観察するために不要な縦隔部が非表示処理され、より肺壁を観察しやすくなる。【００３８】
図4Cは、「半開き表示」の画像表示例である。【００３９】
操作者が入力部10を用いて「半開き表示」アイコン83を機能させると、画像生成部11bは、肺壁の画像データ(組織領域)を左右の肺の中央付近で直線状あるいは曲線状に切断し、マーカ81に近い部分(視点位置)を肺尖及び肺底(奥側)よりもより広く左右に開いた肺尖画像(3D-B1)101及び肺底画像(3D-B2)102を作成する。モニタ14は作成された左右に開いた肺尖画像(3D-B1)101及び肺底画像(3D-B2)102を表示する。肺尖画像(3D-B1)101及び肺底画像(3D-B2)102は、体軸方向における3D−Aの位置でアキシャル断面と平行な方向に切断し、更に縦隔付近でサジタル方向と平行な方向に切断し、そのサジタル方向と平行な方向の切断面を左右に展開した画像である。【００４０】
図4Dは、中心投影法による肺尖画像111、112及び肺底画像113、114の例を示す模式図である。画像生成部11bは中心投影法を用いて、肺の内面を広範囲に表示する。図4Eは肺尖画像111、112及び肺底画像113、114の視点位置、視線方向と投影面との位置関係を示す模式図である。二つの肺尖画像111、112は、肺をアキシャル方向と平行な方向に切断し、肺底側の肺野内に視点位置を設定する。そして、その視点位置を中心に肺尖方向に視線を向けて投影面111a、112aに中心投影したときの画像である。【００４１】
二つの肺底画像113、114は、肺をアキシャル方向と平行な方向に切断し、肺尖側の肺野内に視点位置を設定する。そして、その視点位置を中心に肺底方向に視線を向けて投影面113a、114aに中心投影したときの画像である。つまり、入力部10は、モニタ14に表示された分割流体領域画像に対し、中心投影を行うための視点を設定し、CPU11は、入力部10によって設定された視点に基づいて中心投影画像を算出し、モニタ14は、CPU11によって算出された中心投影画像を表示することとなる。【００４２】
このように、壁画像を算出する方法として中心投影及び平行投影を選ぶことにより、操作者が所望する投影に基づく画像を提供することができる。【００４３】
上記では、肺尖画像及び肺底画像を擬似三次元画像として算出したが、肺尖画像及び肺底画像は２次元画像、例えば最大値投影画像として算出してもよい。【００４４】
また、上記では肺尖画像及び肺底画像を対向配置して表示し、更に気体部分の三次元画像を並べて表示したが、肺尖画像、肺底画像、気体部分の三次元画像のいずれか一つを選択して表示できるようにしてもよい。【００４５】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態では、肺壁画像を気体部分の三次元画像と並列表示したため、気体部分の三次元画像上で凹部89を発見すると、すぐに肺壁画像を参照し、その凸部90の存在を確認することができる。よって、肺の内壁部に在る病巣、例えば中皮腫などを明確に可視化することができる。【００４６】
＜第二実施形態＞
第二実施形態は、第一実施形態の気体の三次元画像に代えて、断層像からレイサム画像(擬似X線画像)を算出し、この算出されたレイサム画像上で分割位置を設定する実施形態である。【００４７】
図5に従って第二実施形態の処理の流れを説明する。図5は、第二実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。【００４８】
ステップS34では、画像生成部11bが、S2で肺腔領域を抽出した断層像からレイサム画像を算出する。レイサム画像は、例えば、入力部10への操作者からの設定によって読み込まれた断層像データのうち、同一の仮想投影線上に存在する画素値を加算し、加算された値を加算された断層像の枚数で除算して求める。モニタ14は算出されたレイサム画像を表示する。このステップS35はステップS2に先行して処理してもよいし、ステップ2と並行して処理してもよい。【００４９】
ステップS35では、レイサム画像上の分割すべき位置に入力部10を用いてマーカ81を表示する。【００５０】
ステップS36では、ステップS32と同様、画像生成部11bが、マーカ位置で肺壁領域の画像データ(組織領域)を二分割した三次元肺壁画像(3D-B1、3D-B2)を算出する。モニタ14は算出された三次元肺壁画像(3D-B1、3D-B2)を表示する。つまり、各ステップにより、CPU11は、入力部10によって選択入力された所望の画像データから前記流体画像としてレイサム画像を算出し、その算出されたレイサム画像を分割するマーカを算出し、その算出されたマーカと前記レイサム画像との合成情報をさらに算出し、前記モニタ14は、前記算出された合成情報を表示することとなる。【００５１】
図6は、上記処理の結果表示される画面表示例を示す模式図である。【００５２】
図6Aの画面80には、レイサム画像133と、そのレイサム画像133上に重畳表示されたアキシャル方向と平行なマーカ81とが表示される。また、画面80に表示された「パラメータ設定」用アイコン83は、マーカの分割方向をアキシャル方向とするためのアイコン84、レイサム画像であることを示すアイコン85が表示されている点で異なるが、その他の表示は、第一実施形態と同様である。【００５３】
図6Bは、図6Aの他の画面表示例を示す模式図である。【００５４】
画面80には、レイサム画像133と、そのレイサム画像133上に重畳表示されたサジタル方向と平行なマーカ81bが表示される。また、画面80には、分割位置を指定するためのマーカ用のアキシャル像(模擬画像)145が表示され、マーカ用のアキシャル像145上にはレイサム画像133と対応する位置にマーカ81cが表示される。レイサム画像133上のマーカ81b及びマーカ用のアキシャル像145上のマーカ81cはどちらが入力部10によってその位置が変更可能となっている。そして、一方のマーカを選択して画面80上を移動させれば他方のマーカが連動する。画面80の上部には、マーカ81bの位置で分割したときの肺壁画像143、144が表示される。ここでは、肺壁画像143、144を左肺の肺壁画像とする。肺壁画像143は、マーカ81bの位置を基準として縦隔部方向を見た画像を示し、肺壁画像144は、マーカ81bの位置を基準として左肺の左端部側を見た画像を示している。画面80に表示されたアイコンは、マーカの分割方向をコロナル方向とするためのアイコン84が表示されている点で図6Aと異なるが、その他の表示は図6Aと同様である。【００５５】
図6Cは、図6A、図6Bと異なる他の画面表示例を示す模式図である。【００５６】
画面80には、レイサム画像153と、そのレイサム画像153上に重畳表示されたサジタル方向と平行なマーカ81dが表示される。また、画面80には、分割位置を指定するためのマーカ用のアキシャル像(模擬画像)155が表示され、マーカ用のアキシャル像155上にはレイサム画像153と対応する位置にマーカ81eが表示される。レイサム画像153上のマーカ81d及びマーカ用のアキシャル像155上のマーカ81eの一方を入力部10で移動させれば他方が連動するようになっている。画面80の上部には、マーカ81dの位置で分割したときの肺壁画像156、157が表示される。肺壁画像156、157は、左右の肺に跨る肺壁画像であって、肺壁画像156は、マーカ81dの位置を基準として左右の肺の前方を見た画像であり、肺壁画像157は、マーカ81dの位置を基準として左右の肺の後方を見た画像である。「パラメータ設定」用アイコン83は、マーカの分割方向をサジタル方向とするためのアイコン84が図6A及び図6B異なるが、その他の表示は、図6A及び図6Bと同様である。つまり、入力部10は、モニタ14に表示される合成情報のうちのマーカをアキシャル方向、コロナル方向、サジタル方向の少なくとも一つの方向に沿った移動方向を設定し、CPU11は、入力部10によって設定されたマーカの移動方向の移動に対して合成情報を更新算出し、モニタ14は、前記更新算出された合成情報を表示することとなる。【００５７】
上記では、レイサム画像を用いて説明したが、レイサム画像に代えて最大投影値画像を用いてもよい。【００５８】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態により、肺の空気領域と組織領域とが映ったレイサム画像またはマーカ用画像上で肺壁画像の分割位置を決定することができる。【００５９】
特に、レイサム画像は三次元画像よりデータ量を少なくでき、またX線画像に近いので読影可能な医師も多いので、多くの医師が中皮腫を定期的な健康診断で発見するやり方として、第一の実施形態より優れている。【００６０】
また、最大投影値画像は三次元画像よりデータ量を少なくでき、三次元空間上に積み上げた断層像の最大値のみを投影するため、表面に隠れる位置にある中皮腫を発見するやり方として、第一の実施形態より優れている。【００６１】
＜第三実施形態＞
本実施形態は、第一実施形態及び第二実施形態で表示された画像のいずれかを回転移動させると、他の表示されている画像も連動して回転移動する実施形態である。【００６２】
図7は第三実施形態の処理の流れを示すフローチャート、図8A,Bは図7の表示態様の一例を示す図である。【００６３】
ステップS37では、第一実施形態及び第二実施形態で表示された画像のいずれかを算出し、表示させる。具体的には、図8Aに示すように、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)と、肺尖画像及び肺底画像(3D-B)とが表示され、かつ気体部分の三次元画像(3D-A)の左右方向に肺尖画像及び肺底画像(3D-B1、3D-B2)の分割位置を示すマーカ81eが表示された状態で開始される。画面80には、マーカ81eに対応するアキシャル画像82も表示される。【００６４】
ステップS38では、画像生成部11bがマーカ81fの移動を判断する。操作者がマーカ81fに入力部10のカーソル10aを合わせ、画面80の上下方向に移動させれば、画像生成部11bは、マーカ81fが移動されたと判断してステップS39へ進む。操作者がマーカ81fを移動させなかった場合には、ステップS3Aへ進む。また、画像生成部11bは、アキシャル画像82もマーカ81fの位置に対応するように更新する。【００６５】
ステップS39では、画像生成部11bがマーカ81fの位置で肺壁画像を肺尖方向及び肺底方向に分割し、それぞれ肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)を算出する。モニタ14は算出された肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)をそれぞれ表示する。これにより、マーカ81fの移動に伴って肺壁画像(3D-B1)、(3D-B2)がそれぞれ更新される。【００６６】
ステップS3Aでは、画像生成部11bが肺の気体部分の三次元画像(3D-A)が回転したか否かを判断する。操作者が肺の気体部分の三次元画像(3D-A)を回転移動するように入力部10のカーソル10aを操作すると、画像生成部11bは肺の気体部分の三次元画像(3D-A)の回転移動の方向を検知してステップS3Bへ進む。操作者が肺の気体部分の三次元画像(3D-A)を回転移動しなかった場合には、ステップS3Cへ進む。【００６７】
ステップS3Bでは、画像生成部11bが、モニタ14に表示されている肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)をステップS3Aで検知した回転方向と連動して回転させる。【００６８】
ステップS3Cでは、画像生成部11bが肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)が回転したか否かを判断する。操作者が肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)を回転移動するように入力部10のカーソル10aを操作すると、画像生成部11bは肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)のいずれか一方の回転移動の方向を検知してステップS3Dへ進む。操作者が肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)の回転移動をしなかった場合には、メインフローチャートに戻り、処理を終了する。肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)のいずれか一方を回転移動すると、肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)のうちの他方の画像も連動して回転する。【００６９】
ステップS3Dでは、画像生成部11bが、モニタ14に表示されている肺の気体部分の三次元画像(3D-A)をステップS3Cで検知した回転方向と連動して回転させる。【００７０】
また、図8Bは、回転移動が可能な画像表示装置の他の態様を示す模式図である。【００７１】
画面80には、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)とサーフェイス画像である肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)及び各処理を指示するためのアイコン83が表示されている。図8Bでは、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)について、左右の肺を独立して回転させることができる。図8Bでは、右肺を時計回りに180°、左肺を反時計回りに180°回転させた状態を示す。そして、画像生成部11bは、右肺及び左肺の各気体部分の三次元画像の回転方向を検知し、肺尖画像(3D-B1)の右肺及び肺底画像(3D-B2)の右肺を共に時計回りに180°、肺尖画像(3D-B1)の左肺及び肺底画像(3D-B2)の左肺を共に反時計回りに180°回転移動する。つまり、入力部10は、モニタ14に表示される陰影づけされた三次元画像に回転方向を設定し、CPU11は、入力部10によって設定された回転方向の移動に対して回転した分割流体領域画像を算出し、モニタ14は、CPU11によって算出された分割流体領域画像を表示することとなる。【００７２】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態によれば、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)を回転すると、肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)も連動して回転する。そのため、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)を回転させながら凹部を確認しつつ、同じ視点方向の肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)を確認でき、中皮腫を発見するための視認性を向上させることができる。更に、マーカ81fを移動させると、肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)及びアキシャル画像82がマーカ81fの位置に対応して更新されるため、例えば肺の気体部分の三次元画像(3D-A)に凹部(中皮腫と疑われる症例)を発見したときに、その凹部を横切る位置にマーカ81fを設定し、アキシャル画像82、肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)を視認しやすくすることができる。【００７３】
＜第四実施形態＞
第四実施形態は、上記の各実施形態に異常候補陰影検出部(CAD：Computer Aided Detection)機能を付加した画像表示装置である。画像生成部11bは、各画素の画素値又はデプスを解析し、その解析結果に基づいて各条件の適合性を判断し、その判断に基づく条件値を設定し、その設定された異常候補陰影の存在を読影者に提示する。画像生成部11bは提示された異常候補陰影を異常候補陰影以外の正常領域とは異なる表示態様に変更する。【００７４】
図9は第四実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。【００７５】
ステップS301では、第一実施形態、第二実施形態及び第三実施形態で表示された画像のいずれかを算出し、表示させる。ここで、マーカは設定後に読影の妨げになることがあるので点線81gで表示している。【００７６】
ステップS302では、画像生成部11bが、肺の気体部分の三次元画像の各画素の濃度を解析する。肺の気体部分の三次元画像をデプス画像として構成した場合にはデプスを解析する。【００７７】
ステップS303では、画像生成部11bが、肺の気体部分の三次元画像上の各画素の濃度又はデプスに基づいて、所定の「条件1」を満たすか否かの判定をする。「条件1」とは、例えば、「濃度値が周辺より小さくて低濃度領域の面積が一定値より小、濃度小の領域の長径／短径の比が一定値より小さい」などの条件である。この条件を満たせば、ステップS304へ進み、満たさなければステップS304へ進む。【００７８】
ステップS304では、画像生成部11bが、満たすと判断した画素を赤色表示する。図10Aは、条件１を満たす画素を赤色表示した画面表示例である。図10Aには、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)とサーフェイス画像である肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)及び各処理を指示するためのアイコン83、マーカ81fの位置における断層像82、及びアスベスト吸入による疾患の可能性を指摘するメッセージ209が表示されている。肺の気体部分の三次元画像(3D-A)のうち、条件１を満たす部分208が赤色表示されている。【００７９】
ステップS305では、画像生成部11bが、肺の気体部分の三次元画像上の各画素の濃度又はデプスに基づいて、「条件2」を満たすか否かの判定をする。「条件2」とは、例えば、「濃度値が周辺より小さくて低濃度領域の面積SがS1＜S＜S2で、濃度小の領域の長径／短径の比RがR１＜R＜R2 」などの条件である。この条件を満たせば、ステップS306へ進み、満たさなければステップS307へ進む。【００８０】
ステップS306では、画像生成部11bが、前記条件を満たすと判断した画素を青色表示する。図10Bは、条件２を満たす画素を青色表示した画面表示例である。図10Bには、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)とサーフェイス画像である肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)及び各処理を指示するためのアイコン83、マーカ81fの位置における断層像82が表示されている。肺の気体部分の三次元画像(3D-A)のうち、条件２を満たす部分218が青色表示されている。【００８１】
ステップS307では、画像生成部11bが、肺の気体部分の三次元画像上の各画素の濃度又はデプスに基づいて、「条件3」を見たすか否かの判定をする。「条件3」とは、例えば、「濃度値が周辺より小さくて低濃度領域の面積SがS4＜S＜S5で、濃度小の領域の長径／短径の比RがR4＜R＜R5などの条件を満たし、かつ、原CT画像の対応する個所のCT値CT1が、CT1＜CT＜CT2などの条件である。この条件を満たせば、ステップS308へ進み、満たさなければメインフローへ戻り終了する。【００８２】
ステップS308では、画像生成部11bが、図10Cに示すように、条件3を満たすと判断した画素228を黄色表示する。【００８３】
本実施形態では、三次元画像上での解析を説明したが、2次元画像(スライス画像)で解析して、対応する3D画像上をカラー化してもよい。【００８４】
また、本実施形態では、条件1〜3としたが、条件はN個でもよく各条件を満たすことを示す表示色を用いてカラー化してもよい。【００８５】
また、アスベスト吸入による疾患の特徴として、肺の気体部分の三次元画像上に現れる凹部が長細かったり、また複数ある場合には1点を中心に放射状に現れたりする傾向がある。そこで、画像生成部11bが判断する条件として、凹部の形状を判断するための条件「凹部の短径及び長径の比が3以上ある」や、凹部が複数ある場合にその集中度を図るための条件「各凹部の最も離れた2点を結ぶ直線またはその直線に所定幅を持たせて構成した帯状領域の交点が、所定範囲内(所定画素数内)にある」を用いてもよい。【００８６】
そして、これらの条件を満たす凹部が発見された場合には、画像生成部11bは、アスベスト吸入による疾患候補領域があると判断する。モニタ14は判断されたその旨を示す表示、例えば「中皮腫がある可能性があります」を表示エリア209に表示する。これにより、操作者の注意をより喚起することができる。【００８７】
操作者は、入力部10を用いて、例えば長径及び短径の比、集中度、CT値などをユーザが任意に設定するための値を入力し画像生成部11bが判断すべき条件値を更新するように構成してもよい。【００８８】
また、肺の気体部分の三次元画像上の凹部の形状と、被検体の画像データから取得した被検体の肋骨形状または予め磁気ディスク13に格納した参照用の肋骨形状とを、画像生成部11bがパターンマッチング処理を用いて、形状の相関を求めてもよい。【００８９】
そして、凹部が肋骨形状に一致すると判断した場合には、画像生成部11bは、その凹部を肺の気体部分の三次元画像上における凹部以外の領域と同じ表示色を用いて表示する。これにより、肋骨の影響による肺の気体部分の三次元画像の凹部と、疾患に起因する肺の気体部分の三次元画像の凹部とが混在することによる視認性の低下を防ぐことができる。【００９０】
図10Cは、肋骨に対応する凹部(点線表示部)を色付けせず、その凹部以外の他の表面(正常な部分)と同じ表示色で表示した画面表示例である。図10Cには、肺の気体部分の三次元画像(3D-A)とサーフェイス画像である肺尖画像(3D-B1)及び肺底画像(3D-B2)及び各処理を指示するためのアイコン83、マーカ81gの位置における断層像82が表示されている。図10Cでは、説明のため肺の気体部分の三次元画像(3D-A)に点線で肋骨による凹部が図示されているが、実際の画面表示ではこの点線は表示しなくてもよい。また、肋骨以外の他の表面は、肺と同じ表示態様を用いて表示する。なお、あえて肋骨の凹部である可能性を操作者または読影者に見せるために点線など肋骨による凹部であることがわかる態様で表示してもよい。つまり、CPU11は、陰影づけされた三次元画像の濃度情報を解析し、モニタ14は、CPU11によって解析された三次元画像の濃度情報から分割流体領域画像を色分け表示することとなる。【００９１】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態によれば、肺の気体部分の三次元画像上に表示色を変えて異常候補陰影の判断結果を表示することができ、画像診断上の利便性を向上させることができる。【００９２】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、被検体の肺野を撮影した三次元画像データに基づいて、肺の内部に存在する空気が撮影された気体部分の三次元画像を算出したが、流体画像は、肺の気体部分の三次元画像には限らず、被検体を構成する部位のうち一様な流体で満たされた部位内の流体画像であればどの部位のどの画像でもよい。例えば、被検体の循環器官内の血液が撮影された血液画像を算出してもよいし、被検体の消化器官、耳、鼻、呼吸器官内に位置する空気が撮影された気体部分の三次元画像を算出してもよい。【００９３】
例えば、被検体の血管を撮影した三次元画像に基づいて、上記実施形態と同様の処理を行い、血管の内部に存在する血液画像を算出してもよい。また、血液画像とともに血管の内壁の三次元画像を算出してもよい。血液画像の表面には、凹部がある。これは、三次元画像及び血管の内壁画像にも撮影されている血管内壁にできたポリープにより血液が血管の中心方向に押されてできた凹部である可能性が高い。このように、血液画像を算出することにより、これだけをみても血管の内壁にできた凹凸の状態を把握することができる。
これにより、造影血管撮影をすることなく、血管の内部の状態を把握することが期待できる。【００９４】
また、被検体の胃を撮影した三次元画像に基づいて、上記実施形態と同様の処理を行い、胃の内部に存在する気体部分の三次元画像を算出してもよい。胃内の気体部分の三次元画像の表面には、胃壁の柔毛部などの逆パターンとなる凹部と凸部とがある。凹部は、三次元画像及び胃壁画像にも撮影されている胃の内壁にできたポリープにより空気が胃の内部方向に押されてできた凹部である可能性が高い。凸部は、潰瘍により生じた胃壁の凹部に気体が入り込んでできた凸部である。【００９５】
このように、胃内の気体部分の三次元画像を算出することにより、これだけをみても胃の内壁にできた凹凸の状態を把握することができる。これにより、バリウム造影剤を服用して胃の内壁画像を撮影する胃のX線透視撮影をすることなく、胃の内部の状態を把握することが期待できる。【００９６】
更にその他の実施形態として、肺壁画像、血管壁画像、胃の内壁画像などの壁画像は、アキシャル方向、サジタル方向、コロナル方向に平行な方向ではなく任意の方向に切断方向を設定して算出してもよい。【００９７】
また、上記生成される画像は三次元画像で説明したが、上記生成される画像は抽出された臓器の内腔を示す空気部分を明示する二次元画像や、三次元画像を複数得て、複数得られた三次元画像を動画的に表示する所謂四次元画像にも適用できる。【００９８】
以上説明した各実施形態は、医用画像診断装置(2)によって撮影された被検体の複数の画像データから所望の画像データを選択入力する入力機能と、前記選択入力された画像データのうち前記被検体内の流体領域を抽出し、その抽出された流体領域の画像を算出する制御機能と、前記算出された流体画像を表示する表示機能と、をコンピュータのプログラムとしてコンピュータに実行させることで、各実施形態の機能、方法、結果が得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2007094412.tif 000013
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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