(57)【要約】【課題】ＣＴ画像における肺野内に、医用目的に適したセグメントを設定し得るようにする。【解決手段】肺野内における特定領域としての腫瘍部の位置情報を求める特定領域位置情報取得部１２１と、肺野内を走行する第１の管腔状組織としての気管支（肺動脈）及び第２の管腔状組織としての肺静脈の各走行経路情報を求める走行経路情報取得部１２２と、腫瘍部の位置情報と気管支及び肺静脈の各走行経路情報に基づき、腫瘍部との相対位置と大きさに関する所定条件を満たすセグメントを適合セグメントとして肺野内に設定する適合セグメント設定部１２３と、を備えた診断補助装置を構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の肺野を含むＣＴ画像に基づき、前記肺野内に所望のセグメントを設定する診断補助装置であって、
前記肺野内における特定領域の位置情報を求める特定領域位置情報取得手段と、
前記肺野内を走行する第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報を求める管腔状組織走行経路情報取得手段と、
前記特定領域の位置情報と前記第１の管腔状組織及び前記第２の管腔状組織の各走行経路情報に基づき、前記特定領域との相対位置と大きさに関する所定条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定する適合セグメント設定手段と、を備えたことを特徴とする診断補助装置。
【請求項２】
前記適合セグメント設定手段は、前記肺野内を区分けするための境界面を、前記第１の管腔状組織の走行経路情報に基づき設定する第１のセグメンテーション操作と、前記境界面を、前記第２の管腔状組織の走行経路情報に基づき設定する第２のセグメンテーション操作とを実行可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の診断補助装置。
【請求項３】
前記適合セグメント設定手段は、前記第１及び第２のセグメンテーション操作のうち、前記第１のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第１実行モードと、前記第２のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第２実行モードとを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の診断補助装置。
【請求項４】
前記境界面の設定位置を、外部操作に基づき補正する境界面設定位置補正手段を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の診断補助装置。
【請求項５】
前記適合セグメント設定手段は、前記所定条件を満たす複数のセグメントを前記適合セグメントとして設定し、設定した各適合セグメントの情報を表示手段に表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の診断補助装置。
【請求項６】
前記特定領域は所定の腫瘍が存在する領域であり、前記第１の管腔状組織は気管支または肺動脈であり、前記第２の管腔状組織は肺静脈である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の診断補助装置。
【請求項７】
被検体の肺野を含むＣＴ画像に基づき、前記肺野内に所望のセグメントを設定する処理を、コンピュータにおいて実行せしめる診断補助プログラムであって、
前記肺野内における特定領域の位置情報を求める特定領域位置情報取得ステップと、
前記肺野内を走行する第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報を求める管腔状組織走行経路情報取得ステップと、
前記特定領域の位置情報と前記第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報に基づき、前記特定領域との相対位置と大きさに関する所定条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定する適合セグメント設定ステップと、をコンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする診断補助プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＣＴ画像において肺野を複数の区分（セグメント）に分割（セグメンテーション）する技術に関し、特に肺野内に、診断や機能検査、手術計画等の用に供される所望のセグメントを設定する診断補助装置及び診断補助プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
肺野を含むＣＴ画像（本明細書では、ＣＴ画像診断装置により取得されたＣＴ画像データに基づき構成される画像一般を指す）は従来、例えば、肺癌検診等において頻繁に利用されているが、近年においては、肺体積を求めたり、呼気時と吸気時の体積差から肺活量を求めたりするというような用途にも利用されている。また、肺体積が測定できれば、肺癌等に対する肺切除術を施行する前において、肺全体のうち、切除によって損なわれるボリュームの割合、または残すことができるボリュームの割合を推定することが可能となり、これらのボリュームの割合に基づいて患者の予後を推定することも可能となる。
【０００３】
また、肺野内のＣＴ値分布を計測することで肺野内に存在する低吸収領域（ＬＡＡ）の測定も可能であり、さらには、ＣＴ画像から気管支の壁厚を測定することでＣＯＰＤ（慢性閉塞性肺疾患）の治療効果判定に用いることが可能であることも知られている。
【０００４】
肺は、気管から左右に分岐する気管支が、葉気管支、区域支（区域気管支）と次々と分岐を繰り返していく一種のフラクタル構造をなしているが、大きく区分すると、右肺は、上葉、中葉及び下葉と称される３つの肺葉に分けられ、一方、左肺は、上葉及び下葉の２つの肺葉に分けられる。各肺葉は、さらに複数の肺区域に区分され、各肺区域は、さらに複数の亜区域に区分されるというように、解剖学的に、より細かい単位へと区分していくことが可能となっている。
【０００５】
このような解剖学的な知見に基づき、ＣＴ画像上において肺野を自動的に区分する自動セグメンテーション技術が知られている。例えば、下記特許文献１には、肺野を肺区域の段階まで自動的にセグメンテーションする技術として、ＣＴ画像から、肺の肺葉間を走行している葉間列を抽出し、その葉間列を境界面として肺野を肺葉の段階（単位）までセグメンテーションした後、肺区域間を走行している複数の肺静脈（亜区域静脈）を抽出し、その複数の亜区域静脈によって定義される面を境界面として肺葉を肺区域の段階までセグメンテーションする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８‐１４２４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、肺癌等の手術においては、肺葉単位で肺野を切除する手術が一般的であったが、近年では、早期肺癌等の手術において、切除範囲を小さくするために肺区域単位で肺野を切除する手術（「区域切除（術）」等と称される）が広まりつつある。さらに、最近では、隣接する複数の肺区域間に発生し易いタイプの早期肺癌に対応するために、肺区域よりも小さな亜区域単位で肺野を切除する手術（「多亜区域切除（術）」等と称される）も施術されるようになっている。
【０００８】
このような多亜区域切除を行う場合の切除領域（実際に切除する領域）については、切
除により肺癌部を取り除くことができること、切除後の肺機能の低下が少ないこと、解剖学的な亜区域単位で構成されていることなど、医用目的（この場合は、肺癌摘出のための多亜区域切除術）に応じたいくつかの条件を満たすことが求められる。このような条件を満たす領域（セグメント）、すなわち医用目的に適したセグメントを、ＣＴ画像における肺野内に設定して表示することが可能となれば、手術前における切除領域の確認や施術シミュレーション等において有用となると考えられる。
【０００９】
このような多亜区域切除術における切除領域に適合したセグメントを設定する場合に限らず、ＣＴ画像における肺野内に、医用目的に適したセグメントを設定可能とする技術の必要性は、今後増大していくものと予想される。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ＣＴ画像における肺野内に、医用目的に適したセグメントを設定することが可能な診断補助装置及び診断補助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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る診断補助装置及び診断補助プログラムは、以下の特徴を備えている。
【００１２】
すなわち、本発明に係る診断補助装置は、
被検体の肺野を含むＣＴ画像に基づき、前記肺野内に所望のセグメントを設定する診断補助装置であって、
前記肺野内における特定領域の位置情報を求める特定領域位置情報取得手段と、
前記肺野内を走行する第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報を求める管腔状組織走行経路情報取得手段と、
前記特定領域の位置情報と前記第１の管腔状組織及び前記第２の管腔状組織の各走行経路情報に基づき、前記特定領域との相対位置と大きさに関する所定条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定する適合セグメント設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この態様の診断補助装置によれば、医用目的に応じて肺野内における特定領域の位置情報を求め、その特定領域との相対位置と（自身の）大きさに関する所定条件を、医用目的に応じて適宜設定することにより（例えば、相対位置については、特定領域と部分的に重なる（特定領域を部分的に含む）、または完全に重なる（特定領域を内包する）位置であるという条件や、特定領域に対して気管支の根元側に所定長以上離れた位置であるという条件等を、（自身の）大きさについては、所定径の球または円よりも小さいという条件や、特定領域を内包し得る大きさでかつなるべく小さい（小体積）という条件等を設定し得る）、医用目的に適したセグメントを容易に設定することが可能となる。
【００１４】
本発明の診断補助装置において、前記適合セグメント設定手段は、前記肺野内を区分けするための境界面を、前記第１の管腔状組織の走行経路情報に基づき設定する第１のセグメンテーション操作と、前記境界面を、前記第２の管腔状組織の走行経路情報に基づき設定する第２のセグメンテーション操作とを実行可能に構成することができる。
【００１５】
この態様の診断補助装置によれば、第１の管腔状組織の走行経路情報に基づく第１のセグメンテーション操作と、第２の管腔状組織の走行経路情報に基づく第２のセグメンテーション操作とを使い分けて、肺野内を区分けするための境界面を設定することができるので、どちらか一方のセグメンテーション操作しか実行しないものに比べ、境界面を適正に設定することが可能となる。
【００１６】
本発明の診断補助装置において、前記適合セグメント設定手段は、前記第１及び第２のセグメンテーション操作のうち、前記第１のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第１実行モードと、前記第２のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第２実行モードとを選択可能に構成することができる。
【００１７】
この態様の診断補助装置によれば、第１のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第１実行モードと、第２のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第２実行モードとを適宜選択することにより、肺野内を区分けするための境界面を効率良く設定することが可能となる。
【００１８】
本発明の診断補助装置において、前記境界面の設定位置を、外部操作に基づき補正する境界面設定位置補正手段を備えることができる。
【００１９】
この態様の診断補助装置によれば、外部操作に基づき境界面の設定位置を補正することができるので、肺野内を区分けするための境界面の設定に対し、外部操作を行う医師等の知見を反映させることが可能となる。
【００２０】
本発明の診断補助装置において、前記適合セグメント設定手段は、前記所定条件を満たす複数のセグメントを前記適合セグメントとして設定し、設定した各適合セグメントの情報（例えば、体積値や形状）を表示手段に表示するように構成することができる。
【００２１】
この態様の診断補助装置によれば、設定した各適合セグメントの情報を表示手段に表示することにより、適合セグメントとして設定された複数のセグメントのうち、どの適合セグメントが医用目的により適しているのかを、医師等が判断することが可能となる。
【００２２】
本発明の診断補助装置において、前記特定領域は所定の腫瘍（例えば、肺癌）が存在する領域であり、前記第１の管腔状組織は気管支または肺動脈であり、前記第２の管腔状組織は肺静脈である、とすることができる。
【００２３】
この態様の診断補助装置によれば、気管支または肺動脈の走行情報と肺静脈の走行情報に基づき、所定の腫瘍に対して、医用目的（例えば、腫瘍摘出のための肺の切除領域の想定）に適したセグメントを設定することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る診断補助プログラムは、
被検体の肺野を含むＣＴ画像に基づき、前記肺野内に所望のセグメントを設定する処理を、コンピュータにおいて実行せしめる診断補助プログラムであって、
前記肺野内における特定領域の位置情報を求める特定領域位置情報取得ステップと、
前記肺野内を走行する第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報を求める管腔状組織走行経路情報取得ステップと、
前記特定領域の位置情報と前記第１の管腔状組織及び第２の管腔状組織の各走行経路情報に基づき、前記特定領域との相対位置と大きさに関する所定条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定する適合セグメント設定ステップと、をコンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする。
【００２５】
この態様の診断補助プログラムによれば、医用目的に応じて肺野内における特定領域の位置情報を求め、その特定領域との相対位置と（自身の）大きさに関する所定条件を、医用目的に応じて適宜設定することにより医用目的に適したセグメントを、コンピュータにより容易に設定させることが可能となる。
【００２６】
上記「走行経路情報」とは、主に、第１または第２の管腔状組織の芯線（中心線）の走
行位置の情報を指すが、管腔状組織の太さ（径長）や形状（外郭形状や曲り具合）等の情報も含む概念とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る診断補助装置及び診断補助プログラムによれば、上述の特徴構成を備えたことにより、ＣＴ画像における肺野内に、医用目的に適したセグメントを設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る診断補助装置の概要を示す図（（Ａ）は概略構成図、（Ｂ）は演算処理装置の内部構成を示すブロック図）である。
【図２】図１に示す演算処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】肺野における腫瘍部と探索領域の設定位置を模式的に示す図である。
【図４】第１のセグメンテーション操作による１次肺分割の結果と注目領域の設定位置を模式的に示す図である。
【図５】第２のセグメンテーション操作による修正前と後の１次肺分割の結果（（Ａ）は修正前、（Ｂ）は修正後）を示す図である。
【図６】２次肺分割の結果を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１、２を参照しながら本発明の一実施形態に係る診断補助装置の構成について説明する。
【００３０】
本実施形態の診断補助装置１は、図１（Ａ）に示すように、コンピュータ等からなる演算処理装置１０と、キーボード２１やマウス２２等からなる入力装置２０と、液晶表示パネル等からなる画像表示部３１を有する画像表示装置３０とを備えてなる。この診断補助装置１は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の画像診断装置により得られた３次元医用画像データにより生成される、被検体の体軸断面等の観察用画像（画像診断装置に付属する画像処理部により構成されたものを含む）に対し、種々の画像処理を行うワークステーションとして構成されている。
【００３１】
上記演算処理装置１０は、図１（Ｂ）に示すように、画像処理等における各種演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、処理プログラムや処理すべき画像データ等が置かれる、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等からなるメインメモリ１０２と、ＣＰＵ１０１やメインメモリ１０２等へのデータの入出力を制御するチップセット１０３とを備えている。また、ＣＰＵ１０１から送られた画像データや処理命令に基づき表示用画像を構成するＧＰＵ（Graphic Processing Unit）１０５および該ＧＰＵ１０５により構成された表示用画像を記憶するＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１０６を有するグラフィックスボード１０４と、ハードディスク等からなる記憶装置１０７と、これら各構成要素間におけるデータ等のやり取りを仲介するデータバス１０８とを備えている。さらに、当該演算処理装置１０と、入力装置２０および画像表示装置３０との間におけるデータ等のやり取りを仲介するインターフェース１０９を備えている。
【００３２】
また、この演算処理装置１０は、機能的な観点から説明すれば、図２に示すように、画像データ取得部１１、画像データ解析部１２および画像生成部１３を備えている。なお、図２に示す各ブロックは、図１（Ｂ）に示すＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、グラフィックスボード１０４、記憶装置１０７等のハードウェアや、ＣＰＵ１０１やＧＰＵ１０５が実行する各種プログラム（本発明に係る診断補助プログラムを含む）等により実現される各機能を具象化し、構成要素として示したものである。
【００３３】
上記画像データ取得部１１は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の各種の医用画像診断装置により得られた種々の３次元医用画像データを取得するものである。なお、以下では、画像データ取得部１１が、マルチスライスＸ線ＣＴ装置により得られた、被検体の胸部（肺の全領域を含む）のＣＴ画像データを取得する場合を例にとって説明する。
【００３４】
上記画像データ解析部１２は、画像データ取得部１１により取得されたＣＴ画像データに基づき、各種の解析や計測等を行うものであり、特定領域位置情報取得部１２１、走行経路情報取得部１２２及び適合セグメント設定部１２３を備えている。
【００３５】
特定領域位置情報取得部１２１（特定領域位置情報取得手段に相当）は、取得されたＣＴ画像データにより構築される画像データ空間（以下、適宜「ボクセル空間」と称する）において、被検体の肺野内の領域における特定領域（本実施形態では、肺癌等の腫瘍の発生が疑われる領域、以下「腫瘍部」と称する）の位置情報を求めるように構成されている。
【００３６】
走行経路情報取得部１２２（管腔状組織走行経路情報取得手段に相当）は、上記肺野内を走行する、第１の管腔状組織としての気管支または肺動脈の走行経路情報、及び第２の管腔状組織としての肺静脈の走行経路情報を求めるように構成されている。
【００３７】
適合セグメント設定部１２３（適合セグメント設定手段に相当）は、上記腫瘍部の位置情報と上記各走行経路情報に基づき、上記肺野内において、所定の適合条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定するように構成されており、適合条件設定部１２３１、第１セグメンテーション実行部１２３２、第２セグメンテーション実行部１２３３及び境界面修正部１２３４を備えている。
【００３８】
適合条件設定部１２３１は、上記腫瘍部との相対位置と大きさに関して、医用目的に適した適合セグメント（本実施形態では、早期肺癌摘出のための多亜区域切除術における切除領域として好適なセグメント）を設定するための上記適合条件（例えば、上記腫瘍部を内包し、かつ半径３０ｍｍの球よりも小さいという条件）を設定するように構成されている。本実施形態では、上記適合条件は上記腫瘍部の位置と大きさに基づき自動設定されるようになっているが、医師等が入力装置２０を用いて設定するようにしてもよい。
【００３９】
第１セグメンテーション実行部１２３２は、第１のセグメンテーション操作を実行して上記肺野内を区分けするように構成されている。本実施形態において、第１のセグメンテーション操作とは、上記肺野内における気管支または肺動脈の走行経路情報に基づくボロノイ分割（３次元拡張ボロノイ分割）を実行し、そのボロノイ分割により構成されるボロノイ領域の境界面を、上記肺野内を区分けするための境界面として設定するセグメンテーション操作をいう。肺野内における気管支または肺動脈は、肺野内を解剖学的に区分したときの各区分の中心部を走行しており、ボロノイ分割により設定される境界面（の位置）が解剖学的な境界面（の位置）に近似することが知られている。
【００４０】
第２セグメンテーション実行部１２３３は、第２のセグメンテーション操作を実行して上記肺野内を区分けするように構成されている。本実施形態において、第２のセグメンテーション操作とは、肺野内を解剖学的に区分したときの各区分の境界面の位置に肺動脈が走行しているという解剖学的知見に基づき、肺静脈の走行経路と重なる位置に、上記肺野内を区分けするための境界面を設定するセグメンテーション操作をいう。
【００４１】
本実施形態においては、第１セグメンテーション実行部１２３２による第１のセグメンテーション操作を通常のセグメンテーション操作として行い、第１のセグメンテーション操作では境界面の設定が難しいような場合に、第２セグメンテーション実行部１２３３に
よる第２のセグメンテーション操作を補助的に行うようになっている。
【００４２】
気管支や肺動脈の走行経路情報に基づく第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）だけでは、特に何らかの疾患を患っていることにより肺野形状が局所的に変化している境界領域において誤差が大きくなる場合がある。また肺静脈の走行経路情報に基づく第２のセグメンテーション操作だけで肺野の分割を行おうとすることは、無数に見える血管影から、求める領域の境界部分の肺静脈だけを見分けることを常に実行しなければならず処理負荷が大きくなる。本実施形態では、通常は第１のセグメンテーション操作による肺分割を行い、必要に応じて第２のセグメンテーション操作を用いるようにしている。これにより病変の有無によらず肺分割の精度を高めることが可能であり、さらに短時間で必要な肺分割を実行することが可能となる。
【００４３】
なお、変更態様として、第１のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第１実行モードと、第２のセグメンテーション操作の方を優先して実行する第２実行モードとを設け、どちらの実行モードとするのかを選択し得るように構成してもよい（実行モードの選択は、適合セグメント設定部１２３が自動的に行うようにしてもよいし、医師等が選択するようにしてもよい）。
【００４４】
境界面修正部１２３４（境界面設定位置補正手段に相当）は、第１セグメンテーション実行部１２３２または第２セグメンテーション実行部１２３３により設定された境界面の位置を、入力装置２０を用いた医師等による外部操作に基づき補正するように構成されている。
【００４５】
一方、上記画像生成部１３は、画像データ取得部１１により取得されたＣＴ画像データや、画像データ解析部１２により求められた各種の解析や計測結果に基づき、画像診断支援に供する種々の画像を生成するものであり、特定領域指定用画像作成部１３１、評価用画像作成部１３２及び適合セグメント表示画像作成部１３３を備えている。
【００４６】
特定領域指定用画像作成部１３１は、医師等が、上記腫瘍部の存在の有無を画像診断するとともに、腫瘍部が存在する場合にはその存在位置を指定するための画像（以下「特定領域指定用画像」と称する）を作成するように構成されている。本実施形態では、例えば、肺野の各位置における断面画像（断面の方向は適宜設定可）を特定領域指定用画像として作成する（ボリュームレンダリング法により構成された３次元的画像（以下「ＶＲ画像」と称する）を特定領域指定用画像として作成してもよい）。
【００４７】
評価用画像作成部１３２は、上記第１セグメンテーション実行部１２３２による第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により設定された境界面の適否を、医師等が評価するための画像（以下「評価用画像」と称する）を作成するように構成されている。本実施形態では、例えば、肺静脈の走行位置を判別し得るように構成された断面画像（断面の方向は適宜設定可）を評価用画像として作成する（ＶＲ画像を評価用画像として作成してもよい）。
【００４８】
適合セグメント表示画像作成部１３３は、上記適合セグメント設定部１２３により設定された適合セグメントの適否を判定するための、設定された適合セグメントの領域を医師等が視認し得る画像（以下「判定用画像」と称する）を作成するように構成されている。また、医師等により適正であると判定された適合セグメント（以下「確定適合セグメント」と称する）の領域を表示した画像（以下「適合セグメント表示画像」と称する）を作成するように構成されている。本実施形態では、例えば、設定された適合セグメントの境界面が表示された断面画像（断面の方向は適宜設定可）やＶＲ画像を判定用画像として作成し、確定適合セグメントの境界面が表示された断面画像やＶＲ画像を適合セグメント表示
画像として作成する。
【００４９】
次に、ＣＴ画像における肺野内に医用目的に適したセグメント（早期肺癌摘出のための多亜区域切除術における切除領域として好適なセグメント）を設定する手法について、主に図３〜６を参照しながら説明する。このセグメント設定手法は、本発明の診断補助プログラムに基づき上記診断補助装置１を用いて実行されるものであり、大別すると以下の〈１〉〜〈２０〉の手順からなる。なお、以下の手順のうち〈１〉〜〈３〉が所定領域位置情報取得ステップに相当し、〈４〉〜〈１５〉が管腔状組織走行経路情報取得ステップに相当し、〈１６〉〜〈２０〉が適合セグメント設定ステップに相当する。
【００５０】
〈１〉  肺野内における腫瘍部の存在の有無を診断するための上記特定領域指定用画像を作成し、画像表示部３１に表示する。
【００５１】
〈２〉  上記特定領域指定用画像に基づき、医師等が、肺野内における腫瘍部の存在の有無を診断し、腫瘍部が存在する場合にはその存在位置を指定する。例えば、特定領域指定用画像上において、腫瘍部の中心部の位置や外周部の位置をマウス２２等により指定する（上記特定領域位置情報取得部１２１が、腫瘍部の有無を自動判定するようにしてもよい）。
【００５２】
〈３〉  指定された腫瘍部の３次元座標（ボクセル空間上の座標）を特定する。
【００５３】
〈４〉  特定した座標を中心とする所定径（例えば半径８０ｍｍとするが、任意に設定可）の球状の探索領域を設定し、この探索領域内に存在する気管支（肺動脈としてもよい）の走行経路を特定する。なお、気管支は、肺野内においてＣＴ値が−９００［ＨＵ］以下（数値はこれに限定されるものではない）の構造物として特定することが可能である。図３は、コロナル断面画像からなる特定領域指定用画像において、被検体５０の右肺５２に腫瘍部Ｋの存在位置が指定され、探索領域Ｐが設定された状態を模式的に示している。
【００５４】
〈５〉  特定した気管支の走行経路に基づき、ボクセル空間における上記探索領域内の肺野を上述の第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により、肺葉から肺区域のレベルまで３次元的にセグメンテーションする（以下「１次肺分割」と称する）。図４は、気管支ＢＲ１（例えば、葉気管支）と、それから分岐する気管支ＢＲ２、ＢＲ３（例えば、区域気管支）の走行経路に基づき、上記探索領域内において区分された２つのセグメントＳＥ１、ＳＥ２を２次元的に模式化して示している（破線が境界面）。
【００５５】
〈６〉  第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）による１次肺分割の結果（ボロノイ分割により設定したセグメント間の境界面）の適否を評価するために、上記探索領域内の、主に設定した境界面の近傍領域に存在する肺静脈の走行経路を特定する。なお、肺静脈は、肺野内においてＣＴ値が、造影されていなければ−６００［ＨＵ］以上、造影されていれば０［ＨＵ］以上であり（数値はこれに限定されるものではない）、かつ気管支とは並走していない構造物として特定することが可能である。
【００５６】
〈７〉  特定した肺動脈の走行位置を判別し得る上記評価用画像を作成し、画像表示部３１に表示する。
【００５７】
〈８〉  上記評価用画像における肺静脈の走行位置に基づき、医師等が、第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により設定した境界面の位置の適否を評価し、不適と判断した場合には、境界面の位置を修正するように指示する。この修正指示は、例えば、評価用画像上において境界面とすべき位置を走行する肺静脈を、マウス２２等により指定することにより行う（上記境界面修正部１２３４が、境界面の修正位置を自動判定するよ
うにしてもよい）。
【００５８】
〈９〉  修正指示に応じて、指定された肺静脈の走行位置情報に基づく上述の第２のセグメンテーション操作を実行し、境界面の設定位置を修正する（指定された肺静脈の走行位置に境界面が位置するように修正する）。図５（Ａ）は、１次肺分割における第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により設定した境界面の修正前の状態を示し、図５（Ｂ）は修正後の状態を示している。すなわち、図５（Ａ）、（Ｂ）には、右肺５１が右上葉と他の領域（右中下葉５５）に分割され、さらに右上葉が３つの肺区域（右上葉Ａ区域５３Ａ、右上葉Ｂ区域５３Ｂ、右上葉Ｃ区域５３Ｃに分割された状態が表示されている。修正前の図５（Ａ）における右上葉Ａ区域５３Ａと右上葉Ｃ区域５３Ｃとの境界面は、矢印が指す肺静脈ＬＶの走行位置には沿っていないが、修正後の図５（Ｂ）における右上葉Ａ区域５３Ａ´と右上葉Ｃ区域５３Ｃ´との境界面は、肺静脈ＬＶの走行位置に沿うように修正されている。
【００５９】
〈１０〉  修正後の１次肺分割の結果に基づき、より詳細なセグメンテーションを行う注目領域を設定する。例えば、腫瘍部が１つの肺区域内に完全に含まれている場合には、その肺区域内の、腫瘍部を中心とする半径３５ｍｍ（数値は、腫瘍部の大きさ等に応じて任意に変更可）の球内の領域を注目領域とする。また、腫瘍部が複数の肺区域の境界部に存在する場合には、その複数の肺区域に跨る、腫瘍部を中心とする半径４０ｍｍ（数値は、腫瘍部の大きさ等に応じて任意に変更可）の球内の領域を注目領域とする。図４には、注目領域の設定例として、腫瘍部Ｋが２つの肺区域ＳＥ１、ＳＥ２の境界部に存在する場合の注目領域Ｑを模式的に示している。
【００６０】
〈１１〉  上記〈４〉で特定した気管支の走行経路に基づき、上記注目領域内の肺野を第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により、亜区域（単数または複数の２次小葉で構成される）のレベルまでセグメンテーションする（以下「２次肺分割」と称する）。図６は、上記気管支ＢＲ４から次々と分岐する各気管支（例えば、亜区域気管支）の走行経路に基づき区分された３つの亜区域（セグメントＳＥ１１、ＳＥ１２、ＳＥ１３）と、上記気管支ＢＲ５から次々と分岐する各気管支（例えば、亜区域気管支）の走行経路に基づき区分された３つの亜区域（セグメントＳＥ２１、ＳＥ２２、ＳＥ２３）を２次元的に模式化して示している（破線が境界面）。
【００６１】
〈１２〉  第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）による２次肺分割の結果（ボロノイ分割により設定したセグメント間の境界面）の適否を評価するために、上記注目領域内の、主に設定した境界面の近傍領域に存在する肺静脈の走行経路を特定する。
【００６２】
〈１３〉  特定した肺動脈の走行位置を判別し得る上記評価用画像を作成し、画像表示部３１に表示する。
【００６３】
〈１４〉  上記評価用画像における肺静脈の走行位置に基づき、医師等が、第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）により設定した境界面の位置の適否を評価し、不適と判断した場合には、境界面の位置を修正するように指示する。この修正指示は、上記手順〈８〉に示したのと同様に、例えば、評価用画像上において境界面とすべき位置を走行する肺静脈を、マウス２２等により指定することにより行う（上記境界面修正部１２３４が、境界面の修正位置を自動判定するようにしてもよい）。
【００６４】
〈１５〉  修正指示に応じて、指定された肺静脈の走行位置情報に基づく上述の第２のセグメンテーション操作を実行し、境界面の設定位置を修正する（指定された肺静脈の走行位置に境界面が位置するように修正する）。
【００６５】
〈１６〉  適合セグメント設定のために、腫瘍部との相対位置と大きさに関する適合条件を設定する。適合条件としては、例えば、Ａ）腫瘍部を内包すること、Ｂ）所定の大きさ（例えば半径３０ｍｍの球）よりも小さいこととする。
【００６６】
〈１７〉  上記手順〈１５〉による修正後の２次セグメンテーション結果に基づき、上記適合条件を満たすセグメントを適合セグメントとして設定する。例えば、図４に示す２つの肺区域（セグメントＳＥ１、ＳＥ２）を跨ぐ、図６に示す２つの亜区域（セグメントＳＥ１３、ＳＥ２３）を合併した領域を適合セグメントとして設定する。
【００６７】
〈１８〉  設定した適合セグメントの適否を判定するために、設定した適合セグメントの領域を視認し得る断面画像（ＶＲ画像でもよい）を判定用画像として作成し、画像表示部３１に表示する。
【００６８】
〈１９〉  表示した判定用画像に基づき、医師等が適合セグメントの適否を判定し、不適である場合には、修正を指示する。例えば、図６における３つの亜区域（セグメントＳＥ１３、ＳＥ２３、ＳＥ２２を合併した領域を適合セグメントとするように、マウス２２等により指示する。
【００６９】
〈２０〉  修正の指示に基づき適合セグメントを確定し、確定した適合セグメントの領域を視認し得る断面画像（ＶＲ画像でもよい）を適合セグメント表示画像として作成し、画像表示部３１に表示する。なお、作成した適合セグメント表示画像等の画像は、所定の記憶領域に適宜記憶され保存される。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々に実施の態様を変更することが可能である。
【００７１】
例えば、上述の実施形態では、適合セグメント（の候補）を１つだけ設定しているが、複数の適合セグメント（の候補）を設定して表示し、その中から１つを、医師等が選択するようにしてもよい。複数の適合セグメントを表示する際には、各々の適合セグメントの境界面の位置や形状が分かるように表示するとともに、各々の適合セグメントの体積値（ボリュームデータに基づく積算値）等の情報を表示して、医師等による選択を補助し得るように構成してもよい。
【００７２】
さらに、上述の実施形態では、気管支の走行経路情報に基づいて第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）を実行しているが、肺動脈の走行経路情報に基づいて第１のセグメンテーション操作（ボロノイ分割）を実行するようにしてもよい。なお、肺動脈は、肺野内においてＣＴ値が、造影されていなければ−６００［ＨＵ］以上、造影されていれば０［ＨＵ］以上であり（数値はこれに限定されるものではない）、かつ気管支と並走している構造物として特定することが可能である。
【００７３】
また、上述の実施形態では、早期肺癌摘出のための多亜区域切除術における切除領域として好適なセグメントを、医用目的に適したセグメントとして肺野内に設定する場合を例にとって説明しているが、本発明は、他の医用目的、例えば、肺野内の局所的な領域における肺機能を推定するという目的に適したセグメントを肺野内に設定するような場合にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  診断補助装置
１０  演算処理装置
２０  入力装置
２１  キーボード
２２  マウス
３０  画像表示装置
３１  画像表示部
ＢＲ、ＢＲ１〜ＢＲ５  気管支
ＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ１１〜ＳＥ１３、ＳＥ２１〜ＳＥ２３  セグメント
Ｋ  腫瘍部
Ｐ  探索領域
Ｑ  注目領域
ＬＶ  肺静脈
【図１】
2016059457.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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