(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援することができる医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像処理プログラムを提供する。【解決手段】医用画像処理装置の処理回路１５は、３以上の検査のそれぞれで生成された注目領域を含む医用画像を取得する画像取得機能２１と、各前記医用画像の画素値に基づいて、各前記医用画像に対応する注目領域を検出する解析機能２３と、各前記医用画像に対応する各注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えてディスプレイ１１に表示させる画像生成機能２４と、を備える。【選択図】図２
2017127369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の検査のそれぞれで生成された注目領域を含む医用画像を取得する画像取得部と、
各前記医用画像の画素値に基づいて、各前記医用画像に対応する注目領域を検出する検出部と、
各前記医用画像に対応する各注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えて表示部に表示させる画像生成部と、
を備えた医用画像処理装置。
【請求項２】
３以上の注目領域のそれぞれに対する所定の解析により所定の指標を求める解析部、
をさらに備え、
前記画像生成部は、
前記３以上の注目領域を示す画像のそれぞれとともに、前記３以上の注目領域のそれぞれに対する前記所定の解析により得られた前記指標を示す画像を前記表示部に表示させる、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記解析部により求められる前記指標は、注目領域の輪郭線を示す指標である、
請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記解析部は、
前記３以上の注目領域のそれぞれに対する前記解析に基づいて所定の指標値を求め、
前記画像生成部は、
前記３以上の注目領域を示す画像のそれぞれに対し、対応する前記所定の指標値に応じた色付けを行う、
請求項２または３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記画像生成部は、
前記３以上の注目領域のそれぞれに対応する前記所定の指標値と前記３以上の検査のそれぞれの実施時間との関係を示すグラフを前記表示部に表示させる、
請求項４記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記解析部は、
前記３以上の注目領域のそれぞれに対する前記所定の解析の結果を用いて、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間における注目領域の変化を予測し、
前記画像生成部は、
前記解析部の予測結果にもとづいて、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間に予測される注目領域の領域変化を示す画像を生成して前記表示部に表示させる、
請求項２ないし５のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、
前記解析部の予測結果にもとづいて、前記連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間に予測される指標値の変化を示す画像を前記表示部に表示させる、
請求項６記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記検出部は、
前記医用画像が示す血流値を検出し、前記血流値に基づいて注目領域を検出する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記３以上の検査のそれぞれの実施時間の情報を取得し、連続する２検査間の期間を求める期間算出部、
をさらに備え、
前記画像生成部は、
１の検査に対応する注目領域を示す画像の表示から次の検査に対応する注目領域を示す画像の表示に切り替えるまでの遷移時間を連続する２検査間の期間の長さに応じた時間として、前記３以上の注目領域を示す画像を検査順に時系列的に前記遷移時間で切り替えて前記表示部に表示させる、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像生成部は、
前記３以上の注目領域を示す画像を検査順に時系列的に前記遷移時間で切り替えて前記表示部に表示させる一方、前記医用画像のうちの注目領域を除く非注目領域の画像は所定の１の画像で固定する、
請求項９記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像生成部は、
前記遷移時間において、前記１の検査に対応する注目領域を示す画像と前記次の検査に対応する注目領域を示す画像とを前記遷移時間の経過に応じた重みで合成した画像を前記表示部に表示させる、
請求項９または１０に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記３以上の注目領域のそれぞれは、肺野の腫瘤であり、
前記３以上の検査のそれぞれで生成された前記医用画像は少なくとも呼吸相１周期ぶんのデータを含み、
前記画像生成部は、
前記３以上の注目領域のそれぞれの呼吸相１周期ぶんのデータの呼吸同期をとり、前記３以上の注目領域を、呼吸動にあわせた動画表示をしながら、検査順に時系列的に切り替えて前記表示部に表示させる、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１３】
３以上の検査のそれぞれで生成された医用画像を取得するステップと、
各前記医用画像の画素値に基づいて、各前記医用画像に対応する注目領域を検出するステップと、
各前記医用画像に対応する各注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えて表示部に表示させるステップと、
を有する医用画像処理方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
３以上の検査のそれぞれで生成された医用画像を取得するステップと、
各前記医用画像の画素値に基づいて、各前記医用画像に対応する注目領域を検出するステップと、
各前記医用画像に対応する各注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えて表示部に表示させるステップと、
を実行させるための医用画像処理プログラム。
【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、医用画像処理方法および医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像処理装置で生成された医用画像は、たとえば、医師などのユーザにより患者の病変部位などの被検体の注目領域を確認するために用いられる。被検体の注目領域を確認する場合は、ユーザは、互いに異なる時刻に行われた複数の検査のそれぞれで取得された医用画像を比較することがある。ユーザは、複数の検査のそれぞれで取得された医用画像に含まれる注目領域を比較することで、たとえば注目領域の経時変化を把握することができる。
【０００３】
しかし、検査間の間隔は、必ずしも一定ではない。たとえば、１回目の検査が行われてから、２回目の検査が１回目の検査の１ヶ月後に行われ、３回目の検査が２回目の検査の６ヶ月後に行われる場合を考える。この場合、これら３回の検査のそれぞれで取得された医用画像をたとえば２秒間隔などの一定間隔で切り替えて同一ウインドウに表示するだけでは、ユーザは、注目領域の実際の経時変化を直感的に的確に把握することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２９８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援することができる医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置は、上述した課題を解決するために、３以上の検査のそれぞれで生成された注目領域を含む医用画像を取得する画像取得部と、各前記医用画像の画素値に基づいて、各前記医用画像に対応する注目領域を検出する検出部と、各前記医用画像に対応する各注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えて表示部に表示させる画像生成部と、を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置の一構成例を示すブロック図。
【図２】処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。
【図３】処理回路のプロセッサにより、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援する際の概略的な手順の一例を示すフローチャート。
【図４】注目領域が肺野の腫瘤である場合において、処理回路のプロセッサにより、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援する際の具体的な手順の一例を示すフローチャート。
【図５】検査間期間と遷移期間の関係の一例を示す説明図。
【図６】注目領域を示す画像に対して指標値に応じた色付けを行なう場合の一例を示す説明図。
【図７】注目領域を示す画像として注目領域の輪郭線を用いる場合の一例を示す説明図。
【図８】注目領域を示す画像としてレンダリング処理を施した画像を用いる場合の一例を示す説明図。
【図９】医用画像どうしの呼吸同期をとりつつ、注目領域を示す画像を、呼吸動にあわせた動画表示をしながら検査順に時系列的に切り替える場合の一例を示す説明図。
【図１０】注目領域が閾値以上の血流値をもつ領域である場合における注目領域を示す画像の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像処理プログラムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置１０の一構成例を示すブロック図である。
【００１０】
医用画像処理装置１０は、図１に示すように、ディスプレイ１１、入力回路１２、記憶回路１３、ネットワーク接続回路１４および処理回路１５を有する。
【００１１】
ディスプレイ１１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路１５の制御に従って、３以上の検査に対応する３以上の注目領域を示す画像を検査順に時系列的に前記遷移時間で切り替えて表示するほか、注目領域の解析により得られた指標値を示す画像や各種医用画像などの各種情報を表示する。
【００１２】
入力回路１２は、たとえばキーボード、タッチパネル、トラックボール、テンキー、音声入力回路、視線入力回路などの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に応じた入力信号を処理回路１５に出力する。
【００１３】
記憶回路１３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路１３は、モダリティ１００から出力される医用画像（ボリュームデータ（医用３次元画像データ）を含む）や再構成画像を記憶する。モダリティ１００は、たとえばＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、Ｘ線診断装置、核医学診断装置などの医用画像診断装置であって、被検体（たとえば患者など）の撮像により得られた投影データにもとづいて医用画像を生成可能な装置により構成することができる。
【００１４】
ネットワーク接続回路１４は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路１４は、この各種プロトコルに従って医用画像処理装置１０と他の電気機器とを接続する。ここでネットワーク１０１とは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。
【００１５】
医用画像処理装置１０は、ネットワーク１０１を介して接続されたモダリティ１００や画像サーバ１０２から医用画像を取得してもよい。ネットワーク１０１を介して受信したボリュームデータもまた、記憶回路１３に記憶される。なお、医用画像処理装置１０は、モダリティ１００の構成要件としてモダリティ１００に内包されてもよい。
【００１６】
画像サーバ１０２は、たとえばＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像保管通信システム）に備えられる画像の長期保管用のサーバであり、ネットワーク１０１を介して接続されたＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置、Ｘ線診断装置、核医学診断装置などのモダリティ１００で生成された再構成画像やボリュームデータなどを記憶する。
【００１７】
処理回路１５は、記憶回路１３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援するための処理を実行するプロセッサである。
【００１８】
図２は、処理回路１５のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。図２に示すように、処理回路１５のプロセッサは、少なくとも画像取得機能２１、期間算出機能２２、解析機能２３、および画像生成機能２４を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路１３に記憶されている。
【００１９】
画像取得機能２１は、３以上の検査のそれぞれで生成された医用画像を、記憶回路１３から、またはネットワーク１０１を介してモダリティ１００や画像サーバ１０２から取得する。この医用画像のそれぞれは、同一の被検体の同一の注目領域を含む。
【００２０】
期間算出機能２２は、３以上の検査のそれぞれの、少なくとも実施日の情報を含む実施時間の情報を取得し、連続する２検査間の期間をそれぞれ求める。３以上の検査のそれぞれの実施時間の情報は、たとえば各検査に対応する医用画像に付帯された時間情報から抽出してもよいし、ネットワーク１０１を介して取得してもよい。医用画像に時間情報を付帯する規格としては、たとえばＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）規格などを用いることができる。
【００２１】
解析機能２３は、医用画像のそれぞれに含まれた注目領域を検出する検出機能を有するとともに、注目領域に対して解析処理を行うことにより解析処理に応じた指標を求める解析機能を有する。注目領域に対する解析により求められる指標には、注目領域の輪郭線を示す指標が含まれる。また、解析機能２３は、注目領域に対する解析処理にもとづいて指標値を求める。この解析処理により求められる指標値としては、ユーザに対して有用な情報を提供することができるものを用いるとよく、たとえば注目領域の面積、体積、直径、空洞割合、形状および硬さなどが挙げられる。また、これらの指標値の時間変化量を指標値として求めてもよい。たとえば、腫瘤の直径が急激に小さくなった場合には、治療の効果が高かったなどの情報を得ることができるなど、指標値の時間変化量によっても、ユーザに対して有用な情報を提供することができる。
【００２２】
画像生成機能２４は、３以上の検査に対応する３以上の注目領域を示す画像を、注目領域の領域変化を動画表示するように、検査順に時系列的に切り替えてディスプレイ１１に表示させる。このとき、画像生成機能２４は、医用画像のうちの注目領域を除く非注目領域の画像は、たとえば最初の検査で生成された医用画像の非注目領域の画像などの所定の１の画像で固定するとよい。非注目領域の画像を固定しておく場合、ユーザは注目領域の領域変化に注視しやすくなり、注目領域の実際の経時変化をより直感的に的確に把握することができる。
【００２３】
次に、本実施形態に係る医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像処理プログラムの動作の一例について説明する。
【００２４】
図３は、処理回路１５のプロセッサにより、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援する際の概略的な手順の一例を示すフローチャートである。図３において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００２５】
まず、ステップＳ１において、画像取得機能２１は、３以上の検査のそれぞれで生成された、同一の被検体の同一の注目領域を含む医用画像を取得する。
【００２６】
次に、ステップＳ２において、期間算出機能２２は、３以上の検査のそれぞれの実施時間の情報を取得する。次に、ステップＳ３において、期間算出機能２２は、連続する２検査間の期間（以下、検査間期間という）をそれぞれ求める。
【００２７】
そして、ステップＳ４において、画像生成機能２４は、注目領域の領域変化を動画表示するように、３以上の検査に対応する３以上の注目領域を示す画像を、検査順に時系列的に切り替えてディスプレイ１１に表示させる。このとき、画像生成機能２４は、１の検査に対応する注目領域を示す画像の表示から次の検査に対応する注目領域を示す画像の表示に切り替えるまでの時間（以下、遷移時間という）を、期間算出機能２２が算出した検査間期間の長さに応じた時間として、３以上の注目領域を示す画像を検査順に時系列的に遷移時間で切り替えてディスプレイ１１に表示させるとよい。
【００２８】
以上の手順により、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援することができる。
【００２９】
本実施形態に係る医用画像処理装置１０は、３以上の検査に対応する３以上の注目領域の領域変化の様子を動画表示することができる。このため、医用画像処理装置１０は、たとえば長期間に渡り３以上の検査が行われる場合におけるフォローアップに好適である。また、注目領域は、３以上の検査によって経過を観察される対象の領域であればよく、たとえば肺野の腫瘤の領域や、血流再開通手術前後における閾値以上の血流値をもつ領域、血栓、すり減っていく軟骨、アルツハイマーなどにより減少する海馬など、さまざまな領域を用いることができる。
【００３０】
以下、注目領域が肺野の腫瘤である場合の例について、より具体的に説明する。なお、以下の説明において、腫瘤とは、悪性、良性によらず、異常が認められる組織の領域をいうものとする。
【００３１】
図４は、注目領域が肺野の腫瘤である場合において、処理回路１５のプロセッサにより、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援する際の具体的な手順の一例を示すフローチャートである。図４において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。以下の説明では、医用画像として肺野のＸ線ＣＴ画像を用いる場合の例について示す。
【００３２】
まず、ステップＳ１１において、画像取得機能２１は、３以上の検査のそれぞれで生成された、同一の被検体の同一の注目領域を含む肺野のＸ線ＣＴ画像のボリュームデータを取得する。このとき、画像間の位置合わせが行ないやすいように、最大吸気における画像を取得するとよい。
【００３３】
次に、ステップＳ１２において、画像生成機能２４は、３以上の検査のそれぞれに対応するＸ線ＣＴ画像のボリュームデータから、ＣＴ値にもとづいて肺の領域を抽出する。次に、ステップＳ１３において、画像生成機能２４は、抽出した肺の領域から、注目領域として腫瘤を抽出する。
【００３４】
次に、ステップＳ１４において、解析機能２３は、抽出された腫瘤に対して解析処理を行うことにより、解析処理に応じた指標値を求める。このとき求められる指標値としては、たとえば腫瘤の面積、短径、長径や、体積に占める空洞の割合および腫瘤組織の割合、腫瘤の形状、骨に対する腫瘤の相対移動距離、腫瘤の関与血管本数、硬さなどが挙げられる。また、これらの指標値の時間変化量を指標値として求めてもよい。
【００３５】
次に、ステップＳ１５において、解析機能２３は、肺の領域の輪郭線を抽出する。次に、ステップＳ１６において、画像生成機能２４は、抽出した肺の領域の輪郭線を用いて、３以上の検査のそれぞれに対応するＸ線ＣＴ画像の肺領域どうしを位置合わせする。位置合わせ方法としては線形位置合わせや非線形位置合わせは従来各種のものが知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。肺の領域の輪郭線は非剛体であるため、肺の領域の輪郭線を用いて肺領域の位置合わせを行う場合には、非線形位置合わせを行なうとよい。
【００３６】
なお、画像生成機能２４は、腫瘤のみをセグメンテーションして腫瘤の位置合わせを行い、たとえば腫瘤のボリュームデータのみを抽出してもよい。この場合、腫瘤は他の肺組織と比べて硬いため、腫瘤の輪郭線を用いて腫瘤の位置合わせを行う場合には、線形位置合わせを行なうとよい。また、この場合、肺の領域の輪郭線を用いた位置合わせは不要であり、ステップＳ１５は省略可能である。
【００３７】
次に、ステップＳ１７において、期間算出機能２２は、３以上の検査のそれぞれの実施時間の情報を取得する。次に、ステップＳ１８において、期間算出機能２２は、連続する２検査間ごとに検査間期間を求める。
【００３８】
次に、ステップＳ１９において、画像生成機能２４は、解析機能２３により求められた各検査に対応する腫瘤の指標値に、外れ値があるか否かを判定する。ここで、外れ値とは、各検査に対応する腫瘤の平均値から、たとえば標準偏差以上など所定の閾値以上離れた値をいうものとする。外れ値がない場合は、ステップＳ２１に進む。一方、外れ値がある場合は、ステップＳ２０において指標値が外れ値に属する腫瘤を示す画像を除外し、ステップＳ２１に進む。なお、ステップＳ２０では、ユーザによる入力回路１２を介した指示を受け付けた場合にのみ、指標値が外れ値に属する腫瘤を示す画像を除外してもよい。
【００３９】
そして、ステップＳ２１において、画像生成機能２４は、腫瘤の領域変化を動画表示するように、画像生成機能２４は、３以上の腫瘤を示す画像を、検査順に時系列的に遷移時間（１の検査に対応する腫瘤を示す画像の表示から次の検査に対応する腫瘤を示す画像の表示に切り替えるまでの時間）で切り替えてディスプレイ１１に表示させる。なお、ステップＳ２０を経てステップＳ２１を実行する場合は、指標値が外れ値に属する腫瘤を示す画像は動画表示から外されることになる。この場合、遷移時間は、外れ値に属する腫瘤に対応する検査を前後で挟む検査を連続する２検査とした場合の検査間期間とするとよい。
【００４０】
以上の手順により、注目領域が肺野の腫瘤である場合において、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援することができる。
【００４１】
図５は、検査間期間と遷移期間の関係の一例を示す説明図である。以下の説明では、ｉ回目の検査とｉ回目の検査の次に行われるｊ回目（ｊ＝ｉ＋１）の検査の検査間期間ＴをＴｉｊと表し、検査間期間Ｔｉｊに対応する遷移時間をｔｉｊと表すものとする（図５参照）。
【００４２】
図５に示すように、画像生成機能２４は、検査ｉに対応する腫瘤を示す画像３１ｉの表示から次の検査ｊに対応する腫瘤を示す画像３１ｊの表示に切り替えるまでの遷移時間ｔｉｊを、期間算出機能２２が算出した検査間期間Ｔｉｊの長さに応じた時間として、３以上の腫瘤を示す画像３１を検査順に時系列的に遷移時間ｔｉｊで切り替えてディスプレイ１１に表示させる。このとき、腫瘤を示す画像３１を除く肺野の画像３２は、たとえば最初の検査１で生成された医用画像の非注目領域の画像３２１で固定するとよい。
【００４３】
また、画像生成機能２４は、遷移時間ｔｉｊにおいて、検査ｉに対応する注目領域を示す画像３１ｉと次の検査ｊに対応する注目領域を示す画像３１ｊとを、遷移時間ｔｉｊの経過に応じた重みで合成したブレンド画像をディスプレイ１１に表示させてもよい。たとえば、画像生成機能２４が時刻ｔｉにおいて検査ｉに対応する腫瘤を示す画像３１ｉを１００％表示するとともに、時刻ｔｊにおいて検査ｊに対応する腫瘤を示す画像３１ｊを１００％表示する場合を考える。この場合、画像生成機能２４は、この時刻ｔｉとｔｊの間の遷移時間ｔｉｊでは、たとえば時刻ｔｉからの経過時間を遷移時間ｔｉｊで除した割合ｐに応じて、たとえば画像３１ｉに１−ｐを、画像３１ｊにｐをそれぞれ重みとして乗じて合成したブレンド画像を生成して、ディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００４４】
また、画像３１ｉは参照用画像として一定の重みで常に表示させつつ、画像３１ｊの重みをｐとしたブレンド画像を生成してもよい。この場合、常にひとつ前の検査に対応する注目領域の画像３１のみが参照用画像として残るように、時刻ｔｊを超えると、画像３１ｉを消去して、今度は画像３１ｊを参照用画像として一定の重みで常に表示させつつ、次の検査に対応する腫瘤の画像３１ｊ＋１をブレンドしていってもよい。また、過去の参照用画像を全て表示させたままとしてもよく、この場合、たとえば時刻ｔｊを超えても画像３１ｉと画像ｊを参照用として一定の重みで常に表示させつつ、次の検査に対応する腫瘤の画像３１ｊ＋１をブレンドしていってもよい。
【００４５】
参照用画像よりも現在に近い時刻に実施された検査に対応する画像を参照用画像にブレンドして動画表示することにより、注目領域の実際の経時変化を直感的に的確に把握することができる。
【００４６】
図６は、注目領域を示す画像３１に対して指標値に応じた色付けを行なう場合の一例を示す説明図である。図６には、過去の参照用画像を全て表示させたままとする場合の例を示した。
【００４７】
画像生成機能２４は、注目領域を示す画像３１のそれぞれに対し、解析機能２３による解析結果により得られた指標値に応じた色付けを行ってもよい。図６には、腫瘤を示す画像３１のそれぞれに対して腫瘤の直径に応じた色付けを行う場合の例を示した。また、画像生成機能２４は、解析機能２３による解析結果により得られた指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させてもよい（図６参照）。
【００４８】
指標値としては、図４のステップＳ１４で説明した通り、たとえば腫瘤の面積、短径、長径や、体積に占める空洞の割合および腫瘤組織の割合、腫瘤の形状、骨に対する腫瘤の相対移動距離、腫瘤の関与血管本数、硬さなどを用いることができる。また、これらの指標値の時間変化量を指標値としてもよい。
【００４９】
たとえば、腫瘤の体積に占める空洞の割合が多いほうが、腫瘤の悪性度が高いと考えられる。このため、空洞の割合に応じて腫瘤を示す画像３１を色付けしてもよい。また、腫瘤の形状は、円形から遠ざかるほど、すなわち腫瘤にトゲなど突起物があるほど、悪性度が高いと考えられる。このため、画像生成機能２４は、腫瘤の形状が円形から外れている度合いや、トゲの多さなどに応じて腫瘤を示す画像３１を色付けしてもよいし、指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００５０】
また、腫瘤が正常組織に癒着しているほど、腫瘤の悪性度が高いと考えられる。たとえば、解析機能２３は、腫瘤の重心と腫瘤の近傍の骨や横隔膜などの動きの少ない部位の所定位置との相対距離が、呼吸動に応じて変化しないほど、腫瘤が癒着している可能性が高いと推定できる。すなわち、この相対距離の変化量は、簡易的な腫瘤の癒着の指標値として用いることができる。画像生成機能２４は、この相対距離の時間変化に応じて腫瘤を示す画像３１を色付けしてもよいし、指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００５１】
また、腫瘤の悪性度が高くなると、腫瘤に新生血管が接続することが知られており、腫瘤に連結している血管の本数が多いほど悪性度が高いといえる。また、腫瘤に連結している血管のうち、気管支に連結している血管は、さらに悪性度が高いと考えられる。腫瘤に連結している血管は、解析機能２３により画像処理により抽出可能である。画像生成機能２４は、腫瘤に連結している血管の本数や、気管支に連結している血管の本数に応じて腫瘤を示す画像３１を色付けしてもよいし、指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させてもよい。色付けは、たとえば所定の基準本数との差に応じた色を用いるとよい。基準本数は、たとえば５本などの初期設定本数を用いてもよいし、最初の検査に対応する腫瘤に連結している血管の本数を用いてもよい。
【００５２】
また、腫瘤の硬さが固くなるほど、悪性度が高いと考えられる。腫瘤の４Ｄ画像を取得可能な場合は、解析機能２３は、画像処理により腫瘤の呼吸動に応じた腫瘤の歪みεを求めることができる。また、解析機能２３は、ＦＥＭ（Finite Element Method）などにより、シミュレーション的に腫瘤に係る応力σを求めることができる。このため、応力σ、歪みεおよびヤング率Ｅの関係式σ＝Ｅεから、腫瘤のヤング率Ｅを求めることができる。したがって、画像生成機能２４は、文献値などから得られる正常組織のヤング率Ｅと上記関係式から求めた腫瘤のヤング率Ｅとの差に応じて腫瘤を示す画像３１を色付けしてもよいし、指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００５３】
また、解析機能２３は、３以上の注目領域のそれぞれに対する解析結果を用いて、最後の検査後の注目領域の変化を予測してもよい。たとえば、解析機能２３は、検査間の領域変化を線形補間などにより補間することにより、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間における領域の形状変化の予測を行ってもよい。この場合、画像生成機能２４は、解析機能２３の予測結果にもとづいて、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間において予測される注目領域の領域変化を示す画像を生成して、ディスプレイ１１に動画表示させてもよい。さらに、画像生成機能２４は、解析機能２３の予測結果にもとづいて、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間に予測される指標値の変化を示す画像を生成してディスプレイ１１に表示させてもよい。連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間において予測される指標値の変化を示す画像としては、たとえば連続する検査間および最後の検査後の期間におけるに予測される指標値の変化を示すグラフ３４などが挙げられる（図６参照）。
【００５４】
図７は、注目領域を示す画像３１として注目領域の輪郭線を用いる場合の一例を示す説明図である。図７には、過去の参照用画像を全て表示させたままとする場合の例を示した。図７に示すように、３以上の注目領域を示す画像３１のそれぞれを、注目領域の輪郭線としてもよい。この場合、解析機能２３は、たとえば注目領域に対するエッジ検出などの画像解析により、注目領域の輪郭線を示す指標を求める。このとき、画像生成機能２４は、輪郭線の色付けや太さ、線種などの表示態様を、解析機能２３による解析結果により得られた指標値に応じた表示態様としてもよい。また、注目領域の輪郭線を用いる場合も、図６に示す例と同様に、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間において予測される輪郭線の変化を示す画像を生成して、ディスプレイ１１に動画表示させてもよい。また、連続する検査間および最後の検査後の期間におけるに予測される指標値の変化を示すグラフ３４をディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００５５】
図８は、注目領域を示す画像３１としてレンダリング処理を施した画像を用いる場合の一例を示す説明図である。図８に示すように、画像生成機能２４は、注目領域を示す画像３１として、ボリュームレンダリング等のレンダリング処理を施した立体的に視認される画像を用いてもよい。また、この場合も、図６に示す例と同様に、画像生成機能２４は、連続する検査間および最後の検査後の少なくとも一方の期間において予測される注目領域の領域変化を示す画像を生成して、ディスプレイ１１に動画表示させてもよい。また、連続する検査間および最後の検査後の期間におけるに予測される指標値の変化を示すグラフ３４をディスプレイ１１に表示させてもよい。
【００５６】
図９は、医用画像どうしの呼吸同期をとりつつ、注目領域を示す画像３１を、呼吸動にあわせた動画表示をしながら検査順に時系列的に切り替える場合の一例を示す説明図である。
【００５７】
検査ごとに少なくとも呼吸相１周期ぶん以上の４Ｄデータを生成する場合は、注目領域を示す画像３１は、呼吸動にあわせた動画表示としてもよい。この場合、画像生成機能２４は、３以上の注目領域のそれぞれの呼吸相１周期ぶんのデータの呼吸同期をとり、３以上の注目領域を、呼吸動にあわせた動画表示をしながら、検査順に時系列的に遷移時間ｔｉｊで切り替えてディスプレイ１１に表示させる。
【００５８】
このとき、画像生成機能２４は、遷移時間ｔｉｊにおいて、検査ｉに対応する注目領域を示す画像３１ｉと次の検査ｊに対応する注目領域を示す画像３１ｊとを、呼吸同期をとりつつ、呼吸動に合わせた動画表示をしながら、遷移時間ｔｉｊの経過に応じた重みで合成したブレンド画像をディスプレイ１１に表示させてもよい。たとえば、遷移時間ｔ２３における時刻ｔ２３ｐにおいて表示されるブレンド画像について考える。この場合、呼吸相１周期ぶんの画像３１２および画像３１３のうち、時刻ｔ２３ｐの呼吸相ｂの画像３１２および画像３１３が利用される。この場合、画像生成機能２４は、時刻ｔ２から時刻ｔ２３ｐまでの経過時間を遷移時間ｔ２３で除した割合ｐに応じて、時刻ｔ２３ｐの呼吸相ｂの画像３１２に１−ｐを、時刻ｔ２３ｐの呼吸相ｂの画像３１３にｐを、それぞれ重みとして乗じて合成したブレンド画像を生成して、ディスプレイ１１に表示させるとよい（図９参照）。
【００５９】
呼吸動にあわせた動画表示をしながら、３以上の腫瘤を示す画像３１を検査順に時系列的に遷移時間ｔｉｊで切り替えてディスプレイ１１に表示させることにより、ユーザは、腫瘤の経時変化を直感的に的確に把握することができるとともに、腫瘤の呼吸動に応じた動きを同時に容易に確認することができる。また、この場合、画像生成機能２４はさらに、腫瘍の癒着の指標値を示す画像３３をディスプレイ１１に表示させるとよい。
【００６０】
図１０は、注目領域が閾値以上の血流値をもつ領域である場合における注目領域を示す画像３１の一例を示す説明図である。
【００６１】
上述の通り、注目領域は、３以上の検査によって経過を観察される対象の領域であればよく、肺野の腫瘤の領域に限られない。たとえば注目領域が閾値以上の血流値をもつ領域とすると、血栓除去作業などの血流再開通手術の前後における血流量の経時変化を、ユーザは的確に理解することができる。この場合、解析機能２３の検出機能は、医用画像が示す血流値を検出し、血流値に基づいて注目領域を検出する。
【００６２】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ユーザが注目領域の経時変化を的確に理解することができるよう支援することができる。
【００６３】
なお、本実施形態における処理回路１５の画像取得機能２１、期間算出機能２２、解析機能２３、ならびに画像生成機能２４は、それぞれ特許請求の範囲における画像取得部、期間算出部、検出部および解析部、ならびに画像生成部の一例である。また、本実施形態におけるディスプレイ１１は、特許請求の範囲における表示部の一例である。
【００６４】
また、上記実施形態に係る「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。
【００６５】
また、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで各種機能を実現する。また、上記実施形態では単一の処理回路が各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。
【００６６】
なお、本発明のいくつか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、発明の要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。
【００６７】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…医用画像処理装置
２１…画像取得機能
２２…期間算出機能
２３…解析機能
２４…画像生成機能
３１…注目領域を示す画像
３２…非注目領域の画像
３３…指標値を示す画像
３４…グラフ
【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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