JP2006325747A - 画像処理装置、画像処理システム、ｘ線ｃｔ装置、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像処理部へのデータ読み込み時間の短縮化、及び画像処理用のメモリ容量の削減化を図ることが可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】 データ分割部は、医用画像診断装置により収集された複数の断層像データをスライス方向に積層して断層像データ群１０とし、その断層像データ群１０を複数の単位データＡ１１、Ａ１２、・・・に分割し、個々の単位データに含まれるデータを１単位として記憶部に保存する。ＭＰＲ処理を行う際に断層像データ群１０を切断する切断面が指定されると、その切断面が交差する領域の単位データが画像処理部に読み込まれ、画像処理部は読み込まれた単位データに基づいてＭＰＲ処理を施すことにより、その切断面の画像データを生成する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、Ｘ線ＣＴ装置、超音波診断装置又はＭＲＩ装置などの医用画像診断装置で収集された断層像データを保管し、その断層像データを用いて画像処理を行う画像処理装置に関する。特に、収集された断層像データを複数の領域に分割して、必要なデータのみを用いて所望の画像データを生成することが可能な画像処理装置に関する。

被検体内を撮像する医用画像診断装置には、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、超音波診断装置又はＭＲＩ装置などがある。例えばＸ線ＣＴ装置はＸ線ビームを発生し、被検体を透過したＸ線ビームを検出してＸ線投影データとし、そのＸ線投影データを用いて再構成処理を行うことにより２次元で表される断層像データを生成する。また、いわゆるヘリカルスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置では、体軸方向（スライス方向）に寝台を移動させながら回転架台（ガントリ）を回転させてスキャンを行うことにより、１度のスキャンで複数の断層像データが再構成される。

ヘリカルスキャンを行なうと、例えば図２に示すように、体軸方向（スライス方向）に沿って１０００〜４０００枚程度の断層像データが１度に得られる。なお、一般的に、体軸方向（スライス方向）に沿った断層像はアキシャル像と称される。

従来のＸ線ＣＴ装置又は画像処理装置などにおいては、上記のように収集された複数の断層像データを、１つ１つ別個の画像データとして記憶装置に保存していた。例えば図２に示す例においては、断層像データＳ１を１つのデータとして保存し、別の断層像データＳ２を１つのデータとして保存し、それ他の断層像データＳ３、・・・、Ｓｎもそれぞれ別個のデータとして保存していた。

このようにして収集された複数の断層像データを用いると、ＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を行うことにより、任意断面の画像データや、いわゆるサジタル像データや、いわゆるコロナル像データなどが得られる。

そして、複数のアキシャル像データを用いてサジタル像データ、コロナル像データ又は任意断面の画像データを生成する場合には、画像処理装置は記憶装置に保存されている断層像データ（アキシャル像データ）を全て読み込み、読み込んだ断層像データのなかから任意断面の画像データなどの生成に必要なデータを用いてＭＰＲ処理を行うことにより、任意断面の画像データなどを生成していた（例えば特許文献１）。図２に示す例においては、画像処理装置は、１つのサジタル像データ、１つのコロナル像データ又は１つの任意断面の画像データを生成するために、断層像データＳ１から断層像データＳｎまでの全ての断層像データ（アキシャル像データ）を記憶装置から読み込み、それから任意断面の画像データなどを生成していた。

このように従来技術に係るＸ線ＣＴ装置又は画像処理装置などでは、個々の断層像データを１つの単位データとして保存し、ＭＰＲ処理などを行うときには断層像データを１つの単位として読み込んで画像処理を行っていた。

特開２００３−１１６８３８号公報

ＭＰＲ処理などを行う場合は、各断層像データを構成する画素のデータが必要であるが、１つの断層像データを構成する全ての画素のデータが必要となるわけではない。つまり、指定された位置のサジタル像データ、コロナル像データ、又は指定された任意断面に沿った画像データを得るためには、全ての断層像データＳ１から断層像データＳｎまでのうち、各断層像データの指定された位置に対応したデータが必要となり、その位置のデータを用いてＭＰＲ処理を行って画像データが生成される。従って、画像処理装置が全ての断層像データを記憶装置から読み込んだとしても、読み込んだ全てのデータが用いられることはなく、各断層像データの１部のデータを、複数の断層像分、使用してサジタル像データなどが生成される。

しかしながら、従来技術に係るＸ線ＣＴ装置や画像処理装置などにおいては、１つの断層像データを最小限の単位として記憶装置に保存していたため、ＭＰＲ処理などの画像処理を行うときには、画像処理を行う前に全ての断層像データを記憶装置から読み込む必要があった。ＭＰＲ処理などを行う画像処理部（画像処理装置）には画像処理用のメモリ（記憶装置）が備えられ、読み込んだ断層像データを、一旦、そのメモリ（記憶装置）に記憶させてから画像処理を行うが、画像処理に用いられないデータまでも読み込んでそのメモリ（記憶装置）に記憶させる必要があるため、必要以上に大容量のメモリ（記憶装置）を設置する必要があった。つまり、１つの断層像データを最小限の単位とした保存形態であるため、画像処理に使用しないデータまでも記憶するための大容量のメモリを設置する必要があった。また、全ての断層像データを記憶することができる程度の容量を有するメモリが設置されていない場合には、結局、全ての断層像データを読み込むことができず、ＭＰＲ処理などの画像処理を行うことができなかった問題がある。

さらに、全ての断層像データを読み込む必要があったため、その読み込み時間が長くなってしまう問題があった。例えば、ヘリカルスキャンを実行すると、１０００〜４０００枚程度の断層像が得られるが、１０００程度の断層像データを読み込むには、数十秒以上の時間が必要となっていた。

Ｘ線ＣＴ装置に代表される医用画像診断装置の進化に伴って収集される断層像データの数が増加するため、画像処理用のメモリ容量の増大化及びデータ読み込み時間の増大化は、今後、更に大きな問題となる。

この発明は上記の問題点を解決するものであり、医用画像診断装置により収集された複数の断層像データからなる断層像データ群を複数の領域に分け、各領域に含まれるデータを単位データして保存し、画像処理部は必要な単位データのみを読み込んで画像処理を行うことにより、画像処理部のデータ読み込み時間を短縮することができ、更に画像処理用のメモリ容量を削減することが可能な画像処理装置、及びＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記データ分割手段は各断層像データを複数の区分に分割し、各区分に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、複数の断層像データを収集する医用画像診断装置と、画像処理装置とが接続された画像処理システムであって、前記画像処理装置は、前記複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、を有することを特徴とする画像処理システムである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理システムであって、前記データ分割手段は各断層像データを複数の区分に分割し、各区分に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５のいずれかに記載の画像処理システムであって、前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を検出して前記被検体の複数の断層像データを生成するＸ線ＣＴ装置であって、前記複数の断層像データをスキャン方向に積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記データ分割手段は各断層像データを複数の領域に分割し、各領域に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、画像処理装置に、医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割機能と、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成機能と、を実行させるための画像処理プログラムである。

この発明によると、複数の断層像データからなる断層像データ群を複数の領域に分け、分けられた領域ごとにデータを保存し、断層像データ群を切断する切断面が指定された場合は、保存先（記憶装置）からその切断面が交差する領域のデータを読み込んで新たな画像データを生成することにより、従来と比べて、保存先（記憶装置）から読み込むべきデータ量を削減することが可能となる。そのことにより、データの読み込み時間を短縮することができ、更に画像処理用のメモリの容量を削減することが可能となる。

［第１の実施の形態］
この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置、画像処理システム及び画像処理プログラムについて、図１乃至図８を参照しつつ説明する。図１はこの発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図２は医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを示す模式図である。図３は複数の断層像データからなる断層像データ群と、その断層像データ群を構成する単位データを説明するための模式図である。図４は単位データの構成を説明するための図である。

図１に示すように、画像処理装置１と医用画像診断装置７とが接続されることにより、画像処理システムが構成される。画像処理装置１は、画像制御部２、記憶部３、画像処理部４、操作部５及び表示部６を備えて構成されている。画像制御部２はいわゆるＣＰＵからなり、データ分割部２１、データ登録部２２及びデータ読み込み部２３を備えて構成されている。また、画像制御部２には、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ（記憶装置）が備えられ、そのメモリにはデータ分割、データ登録及びデータ読み込みの処理を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。

データ分割部２１は、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置７により収集された複数の断層像データ（２次元画像データ）を受け、複数の断層像データを所定方向に積層して断層像データ群とし、その断層像データ群を複数の領域に分割して単位データを生成する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置により体軸方向（スライス方向）に複数の断層像データが収集された場合は、データ分割部２１は、それら複数の断層像データを体軸方向（スライス方向）に積層して断層像データ群とし、断層像データ群を分割して単位データを生成する。

図２に示すように、例えばＸ線ＣＴ装置（医用画像診断装置７）により体軸方向（スライス方向）に断層像データＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが収集されたものとする。データ分割部２１は、断層像データＳ１、・・・、Ｓｎを受け、スライス方向（体軸方向）にそれらを積層して、１つの断層像データ群１０とする。そして、図３（ａ）に示すように、その断層像データ群１０を複数の領域に分け、個々の領域に含まれるデータを、保存する際の最小限の単位データとする。図３（ａ）に示す例においては、断層像データ群１０を複数の直方体で表される領域に分割することにより、その直方体で表される領域に含まれるデータを１つの単位である単位データとしている。このように断層像データ群１０を複数の領域に分けることにより、図３（ｂ）に示すように、断層像データ群１０は、複数の単位データＡ１１、Ａ１２、・・・、Ａ１ｘ、・・・、Ａ４０１、・・・、Ａ４０１ｘにより構成されることになる。

例えば、Ｘ線ＣＴ装置などによりスライス方向（体軸方向）に４０００枚の断層像データが収集された場合であって、１つの単位データに含まれる断層像データの枚数を１００枚とした場合、スライス方向には、４０個分の単位データが形成されることになる。また、断層像データ群１０を縦に１０分割、横に１０分割した場合は、合計で１０×１０×４０＝４０００個の単位データが形成されることになる。

これら単位データは、データ分割部２１により複数の断層像データの１部分が１つにまとめられたデータであり、１つの単位データにはｍ枚分（ｍ≦ｎ）の断層像データの１部分のデータが含まれている。例えば１つの単位データＡ１１には、図４（ａ）に示すように、１００枚分の断層像データの１部分が含まれている。ここで、各単位データに含まれるデータを図４（ｂ）に示す。データ分割部２１は、図４（ｂ）に示すように、各断層像データＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・、Ｓ１００、・・・、Ｓｎをそれぞれ複数の区分に分割する。これにより、例えば、断層像データＳ１は、データ１−１、データ１−２、・・・などの複数の区分に分けられる。断層像データＳ２、Ｓ３、・・・、Ｓ１００、・・・、Ｓｎについても同様に複数の区分に分けられる。このように分割されたデータ１−１、データ２−１、データ３−１、・・・、データ１００−１、・・・、データＳ−１をスライス方向に積層して１つにまとめたデータが単位データとなる。例えば、スライス方向に１００枚分の断層像データの１部分を積層することにより単位データＡ１１が生成される。これにより単位データＡ１１には、断層像データＳ１の１部分のデータであるデータ１−１、断層像データＳ２の１部分のデータであるデータ２−１、断層像データＳ３の１部分のデータであるデータ３−１、・・・、断層像データＳ１００の１部分のデータであるデータ１００−１が含まれることになる。他の単位データも同様に、各断層像データの１部分のデータが複数集まって単位データとされる。

そして、データ分割部２１は、生成した単位データに含まれるデータをデータ登録部２２に出力する。さらに、分割処理を行う前の、複数の断層像データもデータ登録部２２に出力する。データ登録部２２は、データ分割部２１により生成された複数の単位データ、及び複数の断層像データを記憶部３に出力し、第１の記憶部３１に複数の断層像データを記憶させ、第２の記憶部３２に複数の単位データを記憶させる。

ここで、各単位データの保存形態について説明する。例えば単位データＡ１１には、データ１−１、データ２−１、データ３−１、・・・、データ１００−１が含まれているため、第２の記憶部３２には図４（ｃ）に示すように、データ１−１、データ２−１、データ３−１、・・・、データ１００−１が１つの単位（ファイル）として保存される。このように保存することにより、データ読み込み部２３が単位データ１１を読み込むことにより、単位データに含まれるデータ１−１、データ２−１、データ３−１、・・・、データ１００−１が読み込まれることになる。

データ読み込み部２３は、画像処理部４からの画像データの読み込み命令を受けると、記憶部３から断層像データ又は単位データを読み込み、画像処理部４に出力する。例えば、断層像データを用いて各種測定などを行うために断層像データの要求を受けた場合は、データ読み込み部２３は第１の記憶部３１から指定された断層像データを読み込み、画像処理部４に出力する。一方、ＭＰＲ処理などにより任意断面の画像データなどを生成するために単位データの要求を受けた場合は、データ読み込み部２３は第２の記憶部３２から単位データを読み込み、画像処理部４に出力する。単位データには、各断層像データの１部分のデータが複数の断層像データ分、含まれているため、それら１部分のデータが画像処理部４に出力されることになる。図４に基づいて説明すると、例えばデータ読み込み部２３により単位データＡ１１が読み込まれると、その単位データＡ１１に含まれる、データ１−１、データ２−１、データ３−１、・・・、データ１００−１が画像処理部４に出力されることになる。

記憶部３は例えばハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、第１の記憶部３１と第２の記憶部３２とを備えて構成されている。第１の記憶部３１には医用画像診断装置５により収集された断層像データが記憶され、第２の記憶部３２にはデータ分割部２１により生成された単位データが記憶されている。つまり、第２の記憶部３２には、単位データに含まれる、各断層像データの１部分のデータが１つの単位（ファイル）として保存される。なお、第１の記憶部３１と第２の記憶部３２は、同一の記憶装置（ハードウェア）で構成されていても良く、それぞれ別の記憶装置（ハードウェア）で構成されていても良い。

画像処理部４は、第１の画像処理部４１と第２の画像処理部４２とを備えて構成されている。第１の画像処理部４１は操作者により与えられる指示に従い、断層像データを用いて各種の測定などを実施し、断層像データを表示部６に出力する。例えば第１の画像処理部４１は、断層像を拡大して表示部６に表示させたり、断層像上で任意に指定された線分の距離を算出したりする。一方、第２の画像処理部４２は操作者により与えられる指示に従い、断層像データ群から得られた単位データを用いてＭＰＲ処理などを施すことにより、任意断面の画像データやサジタル像データやコロナル像データなどを生成し、表示部６に生成した画像を表示させる。この画像処理部４には画像処理用のメモリ（記憶装置）が備えられており、画像制御部２から送られた画像データ（断層像データ又は単位データ）は一旦、その記憶装置に記憶される。第１の画像処理部４１及び第２の画像処理部４２は、その記憶装置から断層像データ又は単位データを読み込んで各種の画像処理を実施する。

操作部５はキーボードやマウスなどで構成され、操作者により、ＭＰＲ処理などの各種画像処理の命令、ＭＰＲ処理における任意断面の指定、断層像表示の要求などが入力される。このように入力された画像処理命令や、任意断面を示す情報（座標情報）などは画像処理部４に出力される。表示部６は、例えばＣＲＴや液晶ディスプレイなどからなり、画像処理部４から出力された断層像データ、ＭＰＲ処理後の任意断面の画像データなどを受けて、断層像や任意断面の画像（コロナル像やサジタル像を含む）をモニタ画面に表示する。

医用画像診断装置７は、Ｘ線ＣＴ装置、超音波診断装置又はＭＲＩ装置などからなり、Ｘ線ビームや超音波ビームを被検体に照射することで、２次元画像データとしての断層像データを収集する。例えばＸ線ＣＴ装置を用いた場合は、Ｘ線ビームを発生して被検体を透過したＸ線ビームを検出し、再構成処理を行うことにより断層像データを得る。特に、ヘリカルスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置の場合は、１度のスキャンにより、スライス方向（体軸方向）に１０００〜４０００程度の断層像データを得る。また、超音波診断装置を用いた場合は、超音波振動子が２次元的に配列されてなる、いわゆる２次元超音波プローブを用いてスキャンを行なうことにより、所定方向に並んだ一連の断層像データを得る。医用画像診断装置７は、収集した断層像データを画像処理装置１の画像制御部２に出力する。

（作用）
以上の構成を有する画像処理装置１によると、以下に示す好適な作用を奏することが可能となる。

まず、医用画像診断装置７により複数の断層像データが収集され、それら複数の断層像データは画像処理装置１の画像制御部２に出力される。例えば図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置によりスライス方向（体軸方向）に並んだ複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎが収集されたものとする。これら複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎは、医用画像診断装置７から画像処理装置１の画像制御部２に出力される。

画像制御部２のデータ分割部２１は複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎを受けると、それら複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎをスライス方向（体軸方向）に積層して断層像データ群１０とし、さらに断層像データ群１０を複数の領域に分け、各領域に含まれるデータをそれぞれ単位データとする。この領域の範囲は予め操作者により任意に設定されたものであり、図示しないメモリなどの記憶装置にその領域の範囲を示す情報を予め記憶させておく。データ分割部２１は、図示しない記憶装置から領域の範囲を示す情報を読み込み、その範囲に含まれるデータを１つの単位データとする。そして、この単位データを保存する際の最小限の単位とする。

データ分割部２１は、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すように、直方体からなる領域により断層像データ群を分割し、各領域の範囲に含まれるデータを単位データとする。この例においては、断層像データ群１０を、単位データＡ１１、Ａ１２、・・・、Ａ１ｘ、・・・Ａ４０１、・・・、Ａ４０１ｘに分けている。分割の個数や各領域（範囲）の大きさは、操作者によって指定される情報であり、操作者によって任意に変更可能な情報である。例えば、図４（ｂ）に示すように、各断層像データＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎをそれぞれ複数の領域に分割し、分割されたデータをスライス方向に積層して１つにまとめたデータを単位データとする。この実施形態では、図３（ｂ）、図４に示すように、１つの単位データに、１００枚分の断層像データの１部分が含まれるように、断層像データ群１０を分割する。これにより単位データＡ１１には、断層像データＳ１の１部分のデータであるデータ１−１、断層像データＳ２の１部分のデータであるデータ２−１、・・・、断層像データＳ１００の１部分のデータであるデータ１００−１が含まれることになる。他の単位データも同様に、各断層像データの１部分のデータが複数集まって単位データが構成される。また、断層像データ群１０を縦に１０分割、横に１０分割した場合は、合計で１０×１０×４０＝４０００個の単位データが形成されることになる。

そして、データ分割部２１は分割後の複数の単位データＡ１１、・・・、Ａ４０１ｘと、分割前の複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎとをデータ登録部２２に出力する。データ登録部２２は、複数の断層像データＳ１、・・・、Ｓｎを第１の記憶部３１に出力して記憶させ、複数の単位データＡ１１、・・・、Ａ４０１ｘを第２の記憶部３２に出力して記憶させる。第２の記憶部３２における単位データの保存形態は、図４（ｃ）に示すようになる。つまり、単位データＡ１１に含まれるデータ１−１、・・・、データ１００−１が１つの単位（ファイル）として第２の記憶部３２に保存される。

ここで、ＭＰＲ処理を行って任意断面の画像データ、サジタル像データ又はコロナル像データなどを生成する場合について図５乃至図７を参照しつつ説明する。図５乃至図７は、ＭＰＲ処理を行う際に指定される切断面、及び記憶部から読み込まれる単位データを説明するための模式図である。

操作部５によりＭＰＲ処理の指示が与えられると、操作部５から画像処理部４にその指示を示す信号が出力される。さらに、ＭＰＲ処理を行う場合は、操作部５により断層像データ群を切断する切断面が指定され、その切断面の座標を示す情報が画像処理部４に出力される。画像処理部４の第２の画像処理部４２はＭＰＲ処理の指示を受け、更に、切断面の座標を示す情報を受けると、その切断面の座標を示す情報を画像制御部２のデータ読み込み部２３に出力する。

データ読み込み部２３は、第２の画像処理部４２から切断面の座標を示す情報を受けると、第２の記憶部３２に保存されている複数の単位データのなかから、その切断面の座標を含む領域の単位データを読み込み、第２の画像処理部４２に出力する。これにより、切断面が交差する領域の単位データが第２の記憶装置から読み込まれて、第２の画像処理部４２に出力される。

例えば、図５に示す断層像データ群１０において、スライス方向（体軸方向）に沿う１点鎖線で表される切断面が指定された場合、データ読み込み部２３はその切断面の座標を含む領域の単位データを第２の記憶部３２から読み込み、第２の画像処理部４２に出力する。つまり、データ読み込み部２３は、切断面が交差する領域の単位データ（図中、斜線で示す単位データ）を第２の記憶部３２から読み込み、第２の画像処理部４２に出力する。第２の画像処理部４２に出力された単位データは、一旦、画像処理用のメモリ（記憶装置）に記憶された後、ＭＰＲ処理が施されて切断面の画像データが生成される。このように断層像データ群１０を複数の領域に分割し、データを読み込む際には、切断面が交差する単位データ（切断面の座標を含む単位データ）を読み込むことにより、画像処理のために全ての断層像データを読み込む必要が無くなる。つまり、ＭＰＲ処理により切断面の画像データを生成するために必要なデータが含まれる単位データのみを読み込めば良いため、読み込みのデータ量を削減することができ、これにより、データ読み込みの時間を短縮することが可能となる。また、読み込まれるデータ量が従来よりも減少するため、画像処理部４に備えられている画像処理用のメモリ（記憶装置）の容量を小さくすることが可能となる。

例えば、断層像データ群１０全体を４０００個の領域に分割して４０００個の単位データを生成した場合であって、切断面が４００個の領域と交わる場合、データ読み込み部３２は、４０００個の単位データのなかから切断面が交差する４００個の単位データを第２の記憶部３２から読み込んで、第２の画像処理部４２に出力する。第２の画像処理部４２に出力された４００個の単位データは、一旦、画像処理用のメモリ（記憶装置）に記憶された後、ＭＰＲ処理が施されて切断面の画像データが生成される。この場合、全体のデータ量の１／１０に相当するデータのみを第２の記憶部３２から読み込んで第２の画像処理部４２に出力すれば良いことになるため、データ読み込み時間は全ての断層像データを読み込む場合と比べて１／１０になり、画像処理用のメモリの容量も１／１０になる。

第２の画像処理部４２は、切断面が交差する領域の単位データを受け、各単位データに含まれ、切断面の画像データ生成に必要なデータを用いてＭＰＲ処理を行って、切断面の画像データを生成する。図５に示す例においては、切断面がスライス方向（体軸方向）に沿っているため、いわゆるサジタル像データが生成される。また、切断面を変えることにより、いわゆるコロナル像データも生成される。コロナル像データを生成する場合も、指定された切断面が交差する領域の単位データが第２の記憶部３２から読み込まれて第２の画像処理部４２に出力され、全ての断層像データ（アキシャル像データ）が出力されることはないため、データ読み込み時間が短縮され、さらに、画像処理用のメモリの容量を削減することができる。

第２の画像処理部４２により生成された画像データは表示部６に出力され、表示部６のモニタ画面上に切断面の画像が表示される。図５に示す例では、表示部６のモニタ画面上にサジタル像が表示されることになる。

上記図５に示す例においては、スライス方向（体軸方向）に沿う切断面を指定し、サジタル像又はコロナル像を生成する場合について説明したが、この発明はこれらの切断面に限定されることはない。例えば、図６に示すように、断層像データ群１０を斜めに切断する切断面が指定された場合であっても、この発明の作用及び効果を奏することができる。操作部５によりＭＰＲ処理の指示及び切断面が指定され、画像処理部４にその指示及び切断面の座標を示す情報が出力されると、第２の画像処理部４２は切断面の座標を示す情報をデータ読み込み部２３に出力する。データ読み込み部３２はその切断面の座標を示す情報を受けると、第２の記憶部３２に保存されている複数の単位データのなかから、その切断面が交差する領域の単位データを読み込み、第２の画像処理部４２に出力する。第２の画像処理部４２に出力された単位データは、一旦、画像処理用のメモリ（記憶装置）に記憶された後、ＭＰＲ処理が施されて切断面の画像データが生成される。このように複数の領域に分割された単位データを読み込むことにより、全ての断層像データを読み込む必要が無いため、データの読み込み時間の短縮化、及び画像処理部４のメモリ（記憶装置）の容量の削減化が図れる。

従来においては、図６に示す斜めの切断面の画像データを生成するために、断層像データ群１０を構成する全ての断層像データを読み込んでいた。しかしながら、実際にＭＰＲ処理に用いられるデータは、斜めの切断面に沿った位置にあるデータであり、その他のデータは用いられないにもかかわらず、記憶装置から読み込まれていたため、その読み込みの時間が必要以上に長くなっていた。この実施形態に係る画像処理装置１によると、斜めの切断面が指定された場合であっても、その切断面が交差する領域の単位データのみが第２の記憶部３２から読み込まれて第２の画像処理部４２に出力されるため、データの読み込み時間の短縮化、及び、画像処理部４における画像処理用のメモリ容量の削減化が図れる。

その他の変形例を図７に示す。図７に示すように、断層像データ群１０に対して曲線で表される切断面が指定された場合であっても、この発明の作用及び効果を奏することができる。上記の例と同様に、データ読み込み部２３は切断面の座標を示す情報を受けると、その切断面が交差する領域の単位データを読み込み、第２の画像処理部４２に出力する。第２の画像処理部４２に出力された単位データは、一旦、画像処理用のメモリ（記憶装置）に記憶された後、ＭＰＲ処理が施されて切断面の画像データが生成される。このように切断面が曲線で表されている場合であっても、その切断面が交差する領域の単位データのみを読み込めば、その切断面の画像データが生成されるため、必要以上のデータを読み込む必要が無くなり、読み込み時間の短縮化、及び画像処理用のメモリ容量の削減化が図れる。

以上のように、複数の断層像データ（例えばアキシャル像データ）からなる断層像データ群を複数の領域に分割して、各領域に含まれるデータを１つの単位データとして保存することにより、ＭＰＲ処理などの画像処理を行う場合は、指定された座標を含む単位データのみを読み込めば所望の画像処理を行うことが可能となるため、データの読み込み時間の短縮化が図れ、さらに画像処理用のメモリ（記憶装置）の容量を削減することが可能となる。

なお、断層像データ群１０を分割して得られる単位データの個数や領域（範囲）の大きさは、操作者によって任意に設定することができ、断層像データ群１０を少なくとも２つ以上の領域に分割することにより、この発明の作用及び効果を奏することができる。

また、分割する領域の数を多くするほど、各単位データに含まれるデータ量が減るため、第２の記憶部３２から読み込むデータ量が少なくて済む。つまり、断層像データ群１０を細かい領域に分割するほど分割後の単位データの数は増加するが、各単位データに含まれるデータ量は減少する。従って、切断面が交差する領域の単位データに含まれるデータ量が減少するため、分割数を多くするほどデータ読み込み時間が短縮され、画像処理部４に設置される画像処理用のメモリ（記憶装置）の容量が少なくて済む。

このように分割数を多くするほどデータ読み込み時間がより短くなり、メモリ（記憶装置）の容量がより少なくて済むが、この発明によると分割数が少なくても、従来技術よりも有利な効果を奏することができる。例えば図８に示すように、断層像データ群１０を８つの領域に分割して、各領域に含まれるデータを１つの単位データとしても良い。このように分割数が少なくても、スライス方向（体軸方向）に沿って切断面（１点鎖線）が指定された場合、その切断面（１点鎖線）が交差する領域の単位データのみを第２の記憶部３２から読み込んで第２の画像処理部４２に出力すれば良いため、データの読み込み量が削減され、読み込み時間の短縮化及びメモリ容量の削減化が図れる。図８に示すように、断層像データ群１０を均等に８つの領域に分割している場合は、切断面（１点鎖線）が４つの領域に交差するため、第２の記憶部３２から読み込まれて第２の画像処理部４２に出力されるデータ量は、断層像データ群１０の半分のデータ量で済む。従って、全ての断層像データを読み込むよりも、半分の時間でデータを読み込むことが可能となり、画像処理用のメモリの容量も半分で済む。

また、操作部５により断層像観察の指示が与えられると、操作部５から画像処理部４にその指示を示す信号が出力される。例えば、操作部５により断層像データのデータ番号が指定されると、そのデータ番号を示す信号が画像処理部４に出力される。画像処理部４の第１の画像処理部４１は断層像観察の指示及びデータ番号を受けると、指定された断層像データを示す情報を画像制御部２のデータ読み込み部２３に出力する。データ読み込み部２３は、第１の記憶部３１から指定された断層像データを読み込んで第１の画像処理部４１に出力する。第１の画像処理部４１は、断層像データを表示部６に出力して表示部６に指定された断層像を表示させる。また、操作部５により断層像の拡大表示が指示されると、第１の画像処理部４１は表示部６を制御して表示中の断層像を拡大させて表示させる。さらに、操作部５により断層上における任意の線分や任意の範囲が指定されると、第１の画像処理部４１はその線分の距離やその範囲の面積などを算出し、算出結果を表示部６に表示させる。

なお、データ読み込み部２３は、第２の記憶部４２に保存されている単位データを読み込んで第１の画像処理部４１に出力しても構わない。この場合、指定された断層像データを構成する複数の単位データが第１の画像処理部４１に出力され、第１の画像処理部４１により複数の単位データから断層像データが再構築されて表示部６に断層像が表示されることになる。このように断層像データＳ１、・・・、Ｓｎを表示部６に表示させる場合には、指定された断層像データを第１の記憶部３１から読み込んで表示させても良く、指定された断層像データを構成する複数の単位データを第２の記憶部３２から読み込んで表示させても良い。

［第２の実施の形態］
次にこの発明の第２の実施形態として、上記第１の実施形態に係る画像処理装置１を備えた医用画像診断装置、特に、Ｘ線ＣＴ装置について図９を参照しつつ説明する。図９はこの発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。

図９に示すように、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置７０、寝台装置８０及びコンソール部９０を備えて構成されている。この第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、コンソール部９０内に第１の実施形態に係る画像処理装置１を備えている。

例えばヘリカルスキャンを行なう場合、スキャン制御部９１は入力装置を用いて入力されたスライス厚、回転速度等のヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角度等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置７６及び寝台駆動装置８１に対して出力する。また、スキャン制御部９１は、架台駆動装置７６及び寝台駆動装置８１に対して診断開始の指示を与える。さらにスキャン制御部９１は、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置７１に対して出力し、Ｘ線ビームの検出のタイミングを示すデータ収集制御信号をデータ収集装置７５に対して出力する。

高電圧発生装置７１は、スキャン制御部９１からの制御信号に従って、高電圧をＸ線源７２に供給する。Ｘ線源７２は、高電圧発生装置７１から供給された高電圧によって、ファン状やコーン状などのＸ線ビームを曝射する。

Ｘ線検出器７３は、Ｘ線源７２から曝射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出する。シングルスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１３は、ファン状又は直線状に例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子を１列に並べて構成されている。また、マルチスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器７３は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより２次元のＸ線検出器を成している。

回転架台７４（ガントリ）は、Ｘ線源７２とＸ線検出器７３とを内部に保持する。また、回転架台７４は、架台駆動装置７６により、Ｘ線源７２とＸ線検出器７３との中間点を通る回転軸を中心にして回転させられる。架台駆動装置７６は、スキャン制御部９１により出力された架台制御信号に基づいて、回転架台７４を回転させる。

データ収集部７５（ＤＡＳ）は、Ｘ線検出器７３の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器７３により検出されたＸ線ビーム（実際には検出信号）を、スキャン制御部９１により出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。

寝台駆動装置８１は、スキャン制御部９１から出力された寝台制御信号に基づいて、回転架台７４の１回転当たりの寝台天板８３の移動量を求め、スキャン時にこの移動量で寝台天板８３を移動させる。寝台基台８２は、寝台駆動装置８１により寝台天板８３を上下方向に移動させる。寝台天板８３は被検体を載せ、被検体の体軸方向（Ｚ軸方向：スライス方向）に移動可能となっている。

前処理部９２は、データ収集装置７５から出力されたＸ線投影データに感度補正やＸ線強度補正等を施す。再構成処理部９３は、前処理部９２から出力されたＸ線投影データを逆投影処理することにより断層像データを再構成する。この逆投影の方法は公知の方法と同じである。また、Ｘ線投影データに対して補間処理を行う場合は、３６０度補間法又は１８０度補間法（対向データ補間法）などの公知の補間法により、目的のスライス位置におけるＸ線投影データを求める。再構成された断層像データは画像処理装置１の画像制御部２に出力される。

再構成された断層像データは、画像処理装置１の画像制御部２に出力される。画像処理装置１は、第１の実施形態と同様に、画像制御部２、記憶部３、画像処理部４、操作部５及び表示部６を備えて構成されている。

（動作）
ヘリカルスキャンを行なう場合、まず、操作者は入力装置を用いてヘリカルスキャン条件を入力する。このヘリカルスキャン条件には、被検体に対して断層像を得たい撮影領域の範囲の情報が含まれる。入力されたヘリカルスキャン条件はスキャン制御部９１に出力される。スキャン制御部９１はこのヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置７６及び寝台駆動装置８１に出力する。そして、架台駆動装置７６は、スキャン制御部９１から出力された制御信号に基づいて回転架台７４を所定の回転速度で回転させる。寝台駆動装置８１はスキャン制御部９１から出力された制御信号に基づいて回転架台７４の１回転あたりの寝台天板８３の移動量を求め、この移動量で寝台天板８３を移動させる。

この状態で操作者により診断開始命令が入力装置から入力されると、スキャン制御部９１は、架台駆動装置７６及び寝台駆動装置８１に対して診断開始を指示するとともに、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置７１に対して出力する。そして、Ｘ線ビーム発生制御信号に対応させて、高電圧発生装置７１は高電圧を発生する。

これにより、Ｘ線源７２からＸ線ビームが曝射されるとともに、寝台天板８３が寝台駆動装置８１により移動させられ、Ｘ線源７２の被検体Ｐに対する相対的な軌跡がらせん状となるようないわゆるヘリカルスキャンによる診断が開始される。そして、データ収集制御信号がスキャン制御部９１により出力されると、データ収集装置７５は、このデータ収集制御信号に対応させてＸ線検出器７３からＸ線ビームを検出する。データ収集装置７５は、この検出したＸ線ビーム（実際にはＸ線投影データ）を前処理部９２に供給する。

再構成処理部９３は、スキャンにより収集されたＸ線投影データを用いて、スライス方向（体軸方向）に沿った複数の断層像データ（アキシャル像データ）を再構成する。

再構成された複数の断層像データ（アキシャル像データ）は、画像処理装置１の画像制御部２に出力される。画像制御部２のデータ分割部２１は、複数の断層像データ（断層像データ群）を複数の領域に分割し、各領域に含まれるデータを１つの単位データとする。各単位データは、データ登録部２２により第２の記憶部３２に出力され、第２の記憶部３２に保存される。また、複数の断層像データは第１の記憶部３１に保存される。そして、操作部５から断層像データ群を切断する切断面が指定されると、その切断面の座標を示す情報が画像処理部４を介してデータ読み込み部２３に出力され、第２の記憶部３２からその切断面が交差する領域の単位データが読み込まれて第２の画像処理部４２に出力される。第２の画像処理部４２に出力された単位データは、一旦、画像処理用のメモリ（記憶装置）に記憶される。第２の画像処理部４２は、読み込まれた単位データに含まれるデータを用いてＭＰＲ処理を施すことにより、切断面の画像データを生成する。その切断面の画像データは表示部６に出力され、表示部６のモニタ画面上に指定された切断面の画像が表示される。

このように断層像データ群を複数の領域に分割して、複数の単位データとして保存することにより、データ読み込み時間の短縮化、及び画像処理用のメモリ（記憶装置）容量の削減化が図れる。

また、操作部５により断層像表示の命令が与えられると、その命令は画像処理部４を介してデータ読み込み部２３に出力される。データ読み込み部２３は、指定された断層像データを第１の記憶部３１から読み込んで第１の画像処理部４１に出力する。第１の画像処理部４１は、断層像データを表示部６に出力して表示部６に断層像を表示させる。また、断層像上で任意の線分や任意の範囲が指定された場合は、第１の画像処理部４１はその線分の長さやその範囲の面積などを算出し、表示部６に算出結果を表示させる。なお、第１の実施形態と同様に、第２の記憶部３２に保存されている複数の単位データを読み込んで第１の画像処理部４１に出力し、それら複数の単位データに基づいて指定された断層像データを再構築して表示部６に断層像を表示させても良い。

この第２の実施形態においては、Ｘ線ＣＴ装置を例にして説明したが、超音波診断装置又はＭＲＩ装置に画像処理装置１を設置しても同様の作用及び効果を奏することができる。例えば、いわゆる２次元超音波プローブを備えた超音波診断装置に画像処理装置１を設けた場合、スキャンにより複数の断層像データ（断層像データ群）が収集されると、画像処理装置１によりその断層像データ群は複数の領域に分割され、各領域内のデータはそれぞれ単位データとして保存される。このように単位データとして保存することにより、ＭＰＲ処理などを施す際には、画像処理部は指定された切断面が交差する領域の単位データのみを読み込んで切断面の画像データを生成することが可能となるため、データの読み込み量を減少することが可能となり、さらに、画像処理用のメモリ（記憶装置）の容量を削減することが可能となる。

この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを示す模式図である。 複数の断層像データからなる断層像データ群と、その断層像データ群を構成する単位データを説明するための模式図である。 単位データの構成を説明するための図である。 ＭＰＲ処理を行う際に指定される切断面、及び記憶部から読み込まれる単位データを説明するための模式図である。 ＭＰＲ処理を行う際に指定される切断面、及び記憶部から読み込まれる単位データを説明するための模式図である。 ＭＰＲ処理を行う際に指定される切断面、及び記憶部から読み込まれる単位データを説明するための模式図である。 断層像データ群の分割の変形例を示す模式図である。 この発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 画像制御部
３ 記憶部
４ 画像処理部
５ 操作部
６ 表示部
７ 医用画像診断装置
２１ データ分割部
２２ データ登録部
２３ データ読み込み部
３１ 第１の記憶部
３２ 第２の記憶部
４１ 第１の画像処理部
４２ 第２の画像処理部

Claims (10)

1. 医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、
   前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記データ分割手段は各断層像データを複数の区分に分割し、各区分に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、
   前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像処理装置。
4. 複数の断層像データを収集する医用画像診断装置と、画像処理装置とが接続された画像処理システムであって、
   前記画像処理装置は、
   前記複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、
   前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理システム。
5. 前記データ分割手段は各断層像データを複数の区分に分割し、各区分に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
6. 前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、
   前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の画像処理システム。
7. 被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を検出して前記被検体の複数の断層像データを生成するＸ線ＣＴ装置であって、
   前記複数の断層像データをスキャン方向に積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割手段と、
   前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成手段と、
   を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
8. 前記データ分割手段は各断層像データを複数の領域に分割し、各領域に含まれるデータを、所定数の断層像データ分、積層して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記記憶手段は、前記断層像データ群を分割された複数の領域ごとに記憶し、更に前記複数の断層像データを断層像データごとに記憶し、
   前記画像生成手段は、前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して前記表示手段に表示させ、又は、断層像データ若しくは前記領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込んで前記表示手段に断層像を表示させることを特徴とする請求項７又は請求項８のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 画像処理装置に、
    医用画像診断装置により収集された複数の断層像データを積層して断層像データ群とし、前記断層像データ群を複数の領域に分割して領域ごとに記憶手段に記憶させるデータ分割機能と、
    前記断層像データ群を切断する切断面が交差する領域に含まれるデータを前記記憶手段から読み込み、読み込んだデータに基づいて前記切断面の画像データを生成して表示手段に表示させる画像生成機能と、
    を実行させるための画像処理プログラム。
    
    

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