JP2008067992A - 医用画像表示装置及び医用画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数臓器の３次元画像データを独立に生成／表示する。
【解決手段】 閾値設定部８１は、略等しい画素値を有する第１の臓器及び第２の臓器の画像情報を含む当該被検体のボリュームデータに対し第１の閾値及び第２の閾値を設定し、連結領域抽出部４は、これらの閾値に基づいて選択された第１の画素群の各々において２つの第１の連結領域を抽出する。次いで、共通／差分領域検出部６は、前記２つの第１の連結領域の差異に基づき共通領域と差分領域を検出し、共通／差分領域合成部７は、合成指示部８３からの指示信号に基づいて共通領域と差分領域を合成し第２の連結領域を形成する。そして、３次元画像データ生成部３は、前記ボリュームデータの第２の連結領域における第２の画素群を用いて第１の臓器の３次元画像データを生成／表示し、更に、第２の画素群が削除された第１の画素群を用いて第２の臓器の３次元画像データを生成／表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医用画像表示装置及び医用画像表示方法に係り、特に、血管や骨等を分離して３次元表示することを可能とする医用画像表示装置及び医用画像表示方法に関する。

医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って実用化されたＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などによって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に近年のＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置では生体情報の検出ユニットや演算処理ユニットの高速化、高性能化に伴なって画像データのリアルタイム表示が可能となり、更に、３次元画像データの生成と表示も容易に行なわれるようになった。

例えば、Ｘ線ＣＴ装置においては、被検体の周囲に対向して配置されたＸ線管とＸ線検出器を高速回転すると共に前記被検体をその体軸方向に連続移動することにより複数のスライス断面におけるＸ線投影データを収集し、これらのＸ線投影データを再構成処理することにより３次元データ（ボリュームデータ）の生成が行なわれている。又、近年では、検出素子が２次元的に配列されたＸ線検出器を用いたマルチスライス方式によりＸ線投影データの収集に要する時間は更に短縮され３次元画像データのリアルタイム表示も可能となった。

一方、上述の方法によって得られたボリュームデータに対しレンダリング処理等のデータ処理を行なって３次元画像データを生成する方法も実用化されている。

従来、診断の対象となる臓器（以下では、関心臓器と呼ぶ。）の３次元画像データを選択的に観察する場合、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に対して所定の閾値を設定し、この閾値以上の画素値を有するボリュームデータの画素に対してデータ処理を行ない所望の３次元画像データの生成と表示を行なっていた。

又、Ｘ線ＣＴ装置によって収集されたボリュームデータにおける骨と造影剤投与後の血管のようにその画素値に顕著な差異が無い場合には、上述の閾値設定によって選択されたボリュームデータに対し、所定範囲の画素値を有する隣接画素を順次連結する、所謂、連結領域抽出法を適用することにより抽出された連結領域の画素群を用いて関心臓器の３次元画像データを生成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、連結領域抽出法によって抽出されたボリュームデータの連結領域における画素群を用いて３次元画像データを生成する方法と、前記連結領域における画素群が削除されたボリュームデータの画素群を用いて３次元画像データを生成する方法とがあり、関心臓器に対して好適な方法が選択されている。
特開平７−２９９０６０号公報

当該被検体に対しボリュームデータが収集される３次元領域において複数臓器（例えば、上述の骨と血管）の各々が乖離して存在する場合には、連結領域抽出法を用いることにより関心臓器の３次元画像データを他の臓器の３次元画像データと分離して生成することが可能となる。しかしながら、多くの場合、関心臓器の一部は上述の３次元領域において他の臓器と接触しており、閾値設定によって選択された画素群においても夫々の臓器に対応する画素群は隣接して形成されるため、連結領域抽出法を適用しても関心臓器の３次元画像データを選択的に得ることは困難となる。

このような場合、従来は、連結領域抽出法によって抽出された連結領域の画素群を用いて生成した３次元画像データを観察しながら、関心臓器が他の臓器に対して分離表示されるように閾値を試行錯誤的に更新する方法がとられ、最適な閾値が設定されるまでに多くの時間と労力を要していた。

又、最適な閾値が設定された場合においても、臓器の画素の中で前記閾値より小さな画素値を有する画素は削除され、例えば、骨の画素群においてはその周辺部が実際のものより小さくなるように選択される。このため、従来では、膨張処理法等によって輪郭補正を行ない、補正後の骨の画素群が削除された前記閾値設定後のボリュームデータの画素群に基づいて血管等の関心臓器に対する３次元画像データの生成が行なわれてきた。しかしながら、上述の膨張処理法を適用しても正確な輪郭補正は困難であり、関心臓器に対する３次元画像データの生成において補正誤差に起因する画質劣化が発生するという問題点を有していた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対して収集されたボリュームデータに基づいて３次元画像データの生成と表示を行なう際、関心臓器の３次元画像データを容易かつ正確に選択表示することが可能な医用画像表示装置及び医用画像表示方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の医用画像表示装置は、被検体を撮影して得られたボリュームデータの画素値に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記閾値に基づいて前記ボリュームデータから選択された第１の画素群に対し第１の連結領域を抽出する連結領域抽出手段と、異なる前記閾値の各々に対応させて前記連結領域抽出手段が抽出した複数の前記第１の連結領域に基づいて共通領域と差分領域を検出する共通／差分領域検出手段と、前記共通領域と前記差分領域との合成／非合成に対する指示信号を発生する合成指示手段と、前記指示信号に基づいて前記共通領域と前記差分領域とを合成し第２の連結領域を形成する共通／差分領域合成手段と、前記ボリュームデータ及び前記第２の連結領域に基づいて３次元画像データを生成する３次元画像データ生成手段と、前記３次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。

又、請求項１１に係る本発明の医用画像表示方法は、閾値設定手段が、被検体を撮影して得られたボリュームデータの画素値に対し閾値を設定するステップと、連結領域抽出手段が、前記閾値に基づいて前記ボリュームデータから選択された第１の画素群に対し複数の第１の連結領域を抽出するステップと、共通／差分領域検出手段が、異なる前記閾値の各々に対応して抽出された複数の前記第１の連結領域に基づいて共通領域と差分領域を検出するステップと、合成指示手段が、前記共通領域及び前記差分領域に対し、これらの領域を合成／非合成するための指示信号を発生するステップと、共通／差分領域合成手段が、前記指示信号に基づいて前記共通領域と前記差分領域とを合成し第２の連結領域を形成するステップと、３次元画像データ生成手段が、前記ボリュームデータの前記第２の連結領域における第２の画素群及び前記第２の画素群が削除された前記第１の画素群の少なくとも何れかを用いて３次元画像データを生成するステップと、表示手段が、前記３次元画像データを表示するステップとを有することを特徴としている。

本発明によれば、被検体に対して収集されたボリュームデータに基づいて関心臓器に対する３次元画像データの生成と表示を行なう際、関心臓器の３次元画像データを容易かつ正確に選択表示することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の実施例では、例えば、骨（第１の臓器）の３次元画像データ及び前記第１の臓器と略等しい画素値を有する造影剤投与後の血管（第２の臓器）の３次元画像データを分離させて生成／表示する際、先ず、当該被検体から収集された複数枚の原画像データに基づいて生成したボリュームデータに対し異なる第１の閾値及び第２の閾値を設定し、これらの閾値に基づいて前記ボリュームデータから選択した２つの画素群（第１の画素群）の各々において連結領域（第１の連結領域）を抽出する。

次いで、第１の閾値による第１の連結領域と第２の閾値による第１の連結領域との差異に基づいて共通領域と差分領域を検出し、操作者によって入力される合成／非合成の指示信号に基づき共通領域と差分領域を合成して第２の連結領域を形成する。そして、前記ボリュームデータの第２の連結領域における第２の画素群を用いて第１の臓器に対する３次元画像データを生成し、更に、第２の画素群が削除された第１の画素群を用いて第２の臓器に対する３次元画像データを生成する。

尚、以下に述べる本実施例では、ボリュームデータに対して２つの閾値（第１の閾値及び第２の閾値）を設定し、これらの閾値より大きな画素値を有する画素に対して連結領域の抽出を行なう場合について述べるが、これに限定されるものではなく、３つ以上の閾値の各々に対して連結領域の抽出を行なってもよい。

（医用画像表示装置の構成）
以下、本発明の実施例における医用画像表示装置の構成につき図１のブロック図を用いて説明する。

図１に示す医用画像表示装置１００は、医用画像診断装置によって生成された複数枚の２次元画像データ（原画像データ）を保存する原画像データ記憶部１と、前記原画像データに基づいて３次元データ（ボリュームデータ）を生成するボリュームデータ生成部２と、このボリュームデータにおける後述の第１の画素群及び第２の画素群を用いて３次元画像データを生成する３次元画像データ生成部３と、前記第１の画素群に対し第１の連結領域を抽出する連結領域抽出部４と、連結領域の領域情報を保存する連結領域情報記憶部５を備えている。

更に、医用画像表示装置１００は、異なる２つの閾値（第１の閾値及び第２の閾値）の各々に基づいてボリュームデータから選択された２つの第１の画素群における連結領域の差異により共通領域及び差分領域を検出する共通／差分領域検出部６と、後述の入力部８から供給される指示信号に基づいて共通領域と差分領域とを合成し第２の連結領域を形成する共通／差分領域合成部７と、ボリュームデータの画素値に対する閾値の設定、連結領域の抽出における始点の設定、差分領域と共通領域との合成／非合成に対する指示信号の入力等を行なう入力部８と、３次元画像データ生成部３において生成された３次元画像データを表示する表示部９と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１０を備えている。

原画像データ記憶部１は、ネットワーク１５を介して別途設置されたＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の医用画像診断装置と接続され、これらの医用画像診断装置によって生成された当該被検体の複数スライス断面における複数枚の原画像データは、その撮影位置を示す撮影位置情報と共に原画像データ記憶部１に保存される。但し、ネットワーク１５の替わりにＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶媒体や通常の信号ケーブル等を用いて原画像データを医用画像診断装置から収集してもよい。

ボリュームデータ生成部２は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、前記演算回路は、システム制御部１０を介し入力部８から供給される３次元画像データの生成開始コマンド信号に従って原画像データ記憶部１に保存された原画像データとその付帯情報である撮影位置情報を読み出す。そして、撮影位置に対応させて原画像データを配列すると共にこれらの原画像データに対し必要に応じて補間処理を行なって等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成し、得られたボリュームデータを前記記憶回路に保存する。

一方、３次元画像データ生成部３は、後述する入力部８の閾値設定部８１から供給される第１の閾値及び第２の閾値によって選択された第１の画素群、第１の画素群において抽出された第１の連結領域における画素群、共通／差分領域合成部７によって形成された第２の連結領域における第２の画素群、更には、第２の画素群が削除された第１の画素群等に対し所定のデータ処理を行なって３次元画像データを生成する。

例えば、３次元画像データとしてボリュームレンダリング画像データを生成する３次元画像データ生成部３は、図２に示すように、ボリュームデータ選択部３１、ボリュームデータ補正部３２、不透明度・色調設定部３３、レンダリング処理部３４及び３次元画像データ記憶部３５を備えている。

ボリュームデータ選択部３１は、入力部８の閾値設定部８１から供給される第１の閾値及び第２の閾値の情報に基づき、これらの閾値より大きな画素値を有する第１の画素群をボリュームデータ生成部２の記憶回路に保存されているボリュームデータの中から選択する。

ボリュームデータ選択部３１は、上述の第１の画素群において抽出された第１の連結領域における画素群や共通／差分領域合成部７によって形成された第２の連結領域における第２の画素群をボリュームデータ生成部２の記憶回路に保存されているボリュームデータあるいは第１の画素群の中から選択し、更に、第２の画素群が削除された第１の画素群の選択を行なう。

ボリュームデータ補正部３２は、ボリュームデータ選択部３１によって選択された上述の第１の画素群及び第２の画素群の画素値を予め設定された３次元表示用の視線ベクトルと臓器境界面に対する法線ベクトルとの内積値に基づいて補正する。一方、不透明度・色調設定部３３は、補正された画素値に基づいて不透明度や色調を設定し、更に、共通／差分領域検出部６から供給される領域判定信号に基づいて共通領域及び差分領域の各々の画素群に対して異なる色調を設定する。

レンダリング処理部３４は、不透明度・色調設定部３３によって設定された不透明度及び色調に基づき前記画素群をレンダリング処理して３次元画像データ（ボリュームレンダリング画像データ）を生成し、得られた３次元画像データを３次元画像データ記憶部３５に保存する。

図１に戻って、連結領域抽出部４は、後述する入力部８の始点設定部８２から供給される始点の位置情報に基づき、この始点に対応した前記第１の画素群の画素（始点画素）を基準として第１の連結領域を抽出する。即ち、連結領域抽出部４は、始点に設定された前記第１の画素群における始点画素に隣接する第１の隣接画素の画素値と入力部８の閾値設定部８１から供給される閾値とを比較し、第１の隣接画素が閾値より大きな画素値を有している場合には、始点画素と第１の隣接画素は同一臓器に対応する画素と判定し連結処理を行なう。

次いで、第１の隣接画素に隣接する第２の隣接画素、第２の隣接画素に隣接する第３の隣接画素・・・に対しても同様の手順によって連結処理を行なう。そして、連結領域の領域情報（例えば、連結された画素の位置情報）を検出し、得られたこれらの情報を連結領域情報記憶部５に保存する。この場合、連結領域抽出部４は、入力部８の閾値設定部８１から供給される第１の閾値及び第２の閾値の各々に基づいて選択された第１の画素群に対して上述の連結処理を行ない、抽出した連結領域の領域情報を夫々の閾値に対応させて連結領域情報記憶部５に保存する。

次に、共通／差分領域検出部６は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、前記演算回路は、上述の第１の閾値及び第２の閾値の各々に基づく連結処理によって抽出された連結領域の領域情報を比較することにより、何れの閾値に対しても連結されている領域（以下では、共通領域と呼ぶ。）と、一方の閾値（通常は低い閾値）に対してのみ連結されている領域（以下では、差分領域と呼ぶ。）を検出し、これらの領域情報を前記記憶回路に保存する。

一方、共通／差分領域合成部７は、後述する入力部８の合成指示部８３から供給される合成／非合成の指示信号に基づいて上述の共通領域と差分領域との合成を行なう。尚、共通領域と差分領域との合成方法の具体例については後述の３次元画像データの生成手順において説明する。

入力部８は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、ボリュームデータに対し第１の閾値及び第２の閾値を設定する閾値設定部８１と、前記閾値に基づいてボリュームデータから選択された第１の画素群に対し連結領域抽出のための始点画素を設定する始点設定部８２と、共通／差分領域検出部６によって検出された第１の連結領域における共通領域と差分領域との合成／非合成を指示する合成指示部８３を備えている。又、入力部８では、被検体情報の入力、３次元画像データ生成条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。

表示部９は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備えている。前記表示データ生成回路は、３次元画像データ生成部３が生成した３次元画像データに対し被検体情報等の付帯情報を重畳して表示用データを生成する。そして、前記変換回路は、表示用データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行ない前記モニタに表示する。尚、この表示部９と入力部８を用いることにより、操作者は医用画像表示装置１００との対話が可能になっている。

システム制御部１０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には入力部８にて入力／設定された上述の被検体情報や３次元画像データ生成条件等が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の設定情報に基づいて３次元画像データ生成部３を制御し各種３次元画像データを生成する。尚、図１では、説明を簡単にするために、入力部８の閾値設定部８１が設定する閾値や始点設定部８２が設定する始点位置、更には、合成指示部８３が発生する指示信号等に関する情報は３次元画像データ生成部３、連結領域抽出部４及び共通／差分領域合成部７へ直接供給される場合について示したが、システム制御部１０を介して上述の各ユニットへ供給してもよい。

（関心臓器に対する３次元画像データの生成手順）
次に、本実施例の関心臓器に対する３次元画像データの生成手順につき図３のフローチャートに沿って説明する。尚、ここでも、第１の閾値に基づいて抽出された第１の連結領域と第２の閾値に基づいて抽出された第１の連結領域を比較することによって共通領域と差分領域を検出し、共通領域に対する差分領域の合成／非合成によって形成した第２の連結領域に基づいて関心臓器に対する３次元画像データを選択的に生成する場合について述べるが、閾値の設定方法はこれに限定されるものではなく、更に多くの閾値を設定し、これらの閾値の各々に基づいて第１の連結領域を抽出してもよい。

医用画像表示装置１００による３次元画像データの生成に先立ち、医用画像診断装置によって収集された当該被検体の複数スライス断面における２次元画像データ（原画像データ）は、その撮影位置情報を付帯情報としてネットワーク１５を介し医用画像表示装置１００に予め供給され、原画像データ記憶部１に保管される。

３次元画像データの生成に際し、医用画像表示装置１００の操作者は、入力部８において当該被検体の３次元画像データを生成するためのコマンド信号を入力し（図３のステップＳ１）、システム制御部１０を介して前記コマンド信号を受信したボリュームデータ生成部２は、原画像データ記憶部１に保管されている種々の原画像データの中から当該被検体の関心臓器の画像情報を含む連続した複数枚の原画像データを読み出す。そして、その付帯情報である撮影位置情報に対応させて前記原画像データを配列すると共に必要に応じてこれらの原画像データを補間処理し、等方的なボクセルを有するボリュームデータを生成する（図３のステップＳ２）。

一方、操作者は、入力部８の閾値設定部８１においてボリュームデータの画素値に対する第１の閾値β１を設定し（図３のステップＳ３）、システム制御部１０を介して第１の閾値β１の情報を受信した３次元画像データ生成部３は、第１の閾値β１より大きな画素値を有する第１の画素群をボリュームデータ生成部２の記憶回路から読み出す。そして、この画素群に対しレンダリング処理等のデータ処理を行なうことによって３次元画像データを生成し、得られた３次元画像データを表示部９のモニタに表示する（図３のステップＳ４）。

又、上述の３次元画像データの生成に用いられた第１の画素群の画素情報は連結領域抽出部４に供給され、図示しない自己の記憶回路に保存される。次いで、表示部９に表示された３次元画像データを観察した操作者は、入力部８の始点設定部８２に設けられた入力デバイスを用い、連結処理に必要な始点を前記３次元画像データの所望位置に設定する（図３のステップＳ５）。

システム制御部１０を介し始点設定部８２から始点の位置情報を受信した連結領域抽出部４は、自己の記憶回路に保存されている第１の画素群に対し前記始点に対応する始点画素を設定し、更に、この始点画素を基準とした連結処理を行なって第１の連結領域を検出する（図３のステップＳ６）。そして、検出された第１の連結領域の領域情報を３次元画像データ生成部３へ供給する。３次元画像データ生成部３は、前記連結領域の領域情報に基づき第１の連結領域における画素群をボリュームデータ生成部２の記憶回路に保存されているボリュームデータから読み出して３次元画像データを生成し表示部９に表示する。

第１の閾値β１に基づいて生成された３次元画像データを表示部９において観察した操作者は、この第１の閾値β１の設定が適当であると判定した場合には、入力部８より連結領域情報記憶部５に対して保存指示信号を供給し、連結領域抽出部４において抽出された第１の連結領域の領域情報を連結領域情報記憶部５に保存する（図３のステップＳ７）。

一方、上述の第１の閾値β１の設定が不適当であると判定した場合には第１の閾値β１を更新した後第１の連結領域を再度検出し、この第１の連結領域に対応したボリュームデータの画素群を用いて生成された３次元画像データの観察により更新後の第１の閾値β１に対する良否判定を繰り返す。

以上述べた方法によって第１の閾値β１に対する連結領域の領域情報が連結領域情報記憶部５に保存されたならば、操作者は、入力部８の閾値設定部８１において第２の閾値β２（β２＞β１）を設定し、この第２の閾値β２に基づいた第１の連結領域の検出が上述と同様の手順によって行なわれる。そして、検出された第２の閾値β２に基づく第１の連結領域の領域情報も連結領域情報記憶部５に保存される（図３のステップＳ３乃至Ｓ７）。

ここで、ボリュームデータ生成部２によって生成されたボリュームデータにおける第１の臓器（骨）の画素値及び第２の臓器（血管）の画素値と第１の閾値β１及び第２の閾値β２の具体例につき図４を用いて説明する。例えば、第１の臓器の画素値は下限値α２と上限値α４の間に、又、第２の臓器の画素値は下限値α１と上限値α３の間に存在し、α１＜α２＜α３＜α４の関係にある場合、第１の閾値β１及び第２の閾値β２は、β１＜α１、α２＜β２＜α３になるように設定される。

この場合、ボリュームデータに対する第１の閾値β１の設定によって第１の臓器及び第２の臓器に対する全ての画素が第１の画素群として選択される。一方、第２の閾値β２がα２＜β２＜α３において設定された場合、第１の臓器に対する一部の画素と第２の臓器に対する大部分の画素が削除された第１の画素群が選択される。

次に、ボリュームデータにおける第１の臓器及び第２の臓器の画素値に対し第１の閾値β１及び第２の閾値β２が図４のように設定された場合、連結領域抽出部４の連結処理により抽出された第１の連結領域の画素群に基づく３次元画像データを図５に示す。

図５（ａ）は、第１の閾値β１に基づいて抽出された第１の連結領域の３次元画像データであり、この場合、第１の臓器（骨）と第２の臓器（血管）に対応した画素の略全てが連結されて第１の連結領域が形成される。従って、この第１の連結領域における画素群を用いて生成された３次元画像データでは第１の臓器Ｐ１と第２の臓器Ｐ２の全領域が網状パターンで示すように重畳表示され、各々の臓器を分離して観察することは不可能である。例えば、関心臓器として第２の臓器Ｐ２を観察する場合、第１の臓器Ｐ１の後方に位置する第２の臓器Ｐ２を観察することはできない。

一方、図５（ｂ）は、第２の閾値β２に基づいて抽出された第１の連結領域の３次元画像データであり、この場合、第２の閾値β２より小さな画素値を有する第１の臓器及び第２の臓器の画素は削除され、削除された画素によって連結されなくなった画素群も同時に削除される。即ち、第２の閾値β２の設定と連結処理により第２の臓器に対する画素群の大部分と第１の臓器に対する画素郡の一部（例えば、骨の周辺部に対応した画素群）が削除されて第１の連結領域が形成される。そして、この第１の連結領域における画素群を用いて生成された３次元画像データでは、前記周辺部等が削除された第１の臓器が網状パターンで示すように表示される。

上述のステップＳ７において第１の閾値β１に基づく第１の連結領域の領域情報と第２の閾値β２に基づく第１の連結領域の領域情報の保存が終了したならば、共通／差分領域検出部６は、連結領域情報記憶部５に保存された第１の閾値β１及び第２の閾値β２の各々に対する第１の連結領域を比較することにより共通領域と差分領域を検出し（図３のステップＳ８）、検出した各々の領域の情報を３次元画像データ生成部３へ供給する。

一方、３次元画像データ生成部３は、ボリュームデータ生成部２の記憶回路に保存されているボリュームデータの中から上述の共通領域及び差分領域の領域情報に対応する画素群を夫々読み出す。そして、これら画素群の各々に対し、例えば異なる色調を設定して３次元画像データを生成し表示部９に表示する。

図６は、表示部９において合成表示された共通領域及び差分領域の３次元画像データを示したものであり、網状パターンによって示した領域は共通領域Ｒｃを、又、白色で示した領域は差分領域Ｒｓを示している。即ち、第１の臓器の中心部は共通領域Ｒｃとして表示され、第１の臓器の周辺部や細部は第２の臓器と共に複数の差分領域Ｒｓとして表示される。

共通領域Ｒｃと差分領域Ｒｓが異なる色によって表示された３次元画像データを表示部９において観察した操作者は、差分領域Ｒｓと共通領域Ｒｃとの合成の是非を判定し、共通領域Ｒｃと合成すべき差分領域Ｒｓに対しては、入力部８の合成指示部８３において合成指示信号を入力する。例えば、共通領域Ｒｃが第１の臓器の画素群によって形成されている場合、操作者は、第１の臓器の周辺部に対応する差分領域Ｒｓ１と共通領域Ｒｃとの合成を行ない、第２の臓器に起因する差分領域Ｒｓ２と共通領域Ｒｃとの合成は行なわない旨の指示を入力部８の合成指示部８３にて行なう。

そして、共通／差分領域合成部７は、合成指示部８３から供給された合成指示信号に従い共通領域と差分領域とを合成して第２の連結領域を形成し（図３のステップＳ９）、この第２の連結領域の領域情報を３次元画像データ生成部３へ供給する。

第２の連結領域の領域情報を受信した３次元画像データ生成部３は、この領域情報に対応した第２の画素群をボリュームデータ生成部２の記憶回路から読み出し、第１の臓器に対する３次元画像データを生成する（図３のステップＳ１０）。更に、第２の画素群が削除された第１の閾値β１に基づく第１の画素群を用いて第２の臓器に対する３次元画像データを生成する（図３のステップＳ１１）。そして、得られた第１の臓器と第２の臓器の３次元画像データの各々は、表示部９のモニタにおいて独立表示、並列表示、あるいは、異なる色調等の表示形態によって合成表示される（図３のステップＳ１２）。

図７は、共通領域と差分領域の合成／非合成によって形成された第２の連結領域に基づき上述のステップ１０にて生成される第１の臓器の３次元画像データ（図７（ａ））とステップＳ１１にて生成される第２の臓器の３次元画像データを示したものであり、各々の臓器の３次元画像データが独立に生成される。従って、関心臓器に対する３次元画像データを他の臓器にあまり影響されることなく観察することが可能となる。但し、第２の臓器である血管を関心臓器として観察する場合、第１の臓器に対する３次元画像データの生成及び表示は必ずしも必要としない。

以上述べた本発明の実施例によれば、当該被検体に対して収集されたボリュームデータに基づき関心臓器に対する３次元画像データの生成と表示を行なう際、隣接する他の臓器の影響をあまり受けることなく関心臓器の３次元画像データを正確に表示することができる。

特に、画素値に著しい差異がなく、所定の画像化領域において互いに接触する複数臓器から得られたボリュームデータに対して複数閾値に基づく連結領域の抽出とその比較を行なうことにより、前記ボリュームデータの中からこれらの臓器の各々に対応する画素群を選択することができ、従って、複数臓器の各々に対する３次元画像データを独立に生成することが可能となる。そして、このとき得られた各臓器に対する３次元画像データを並列表示あるいは異なる色調等によって合成表示することにより有効な診断を行なうことができる。

更に、上述の実施例によれば、複数閾値の設定と連結処理によって抽出された複数連結領域の差異に基づいて検出された共通領域と差分領域との合成／非合成は操作者の指示によって行なわれるため、関心臓器に対する３次元画像データの良否を決定する第２の連結領域を確実に形成することが可能となる。又、操作者は、異なる色調等の表示形態によって合成表示された共通領域及び差分領域の観察下にて合成／非合成に対する指示を行なうことができるため、精度の高い指示を短時間かつ容易に行なうことができる。

以上の理由により、本実施例によれば、関心臓器に対する診断精度と診断効率が大幅に向上し、操作者の負担を軽減することができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものでは無く変形して実施してもよい。例えば、既に述べたように、ボリュームデータに対して２つの閾値（第１の閾値及び第２の閾値）を設定し、これらの閾値より大きな画素値を有する画素に対して連結領域の抽出を行なう場合について述べたが、これに限定されるものではなく、３つ以上の閾値の各々に対して連結領域の抽出を行なってもよい。又、前記閾値を下限値とした所定範囲の画素値を有する画素に対して連結領域を抽出してもよい。

又、上述の実施例では、第２の臓器の３次元画像データの生成（図３のステップＳ１１）に際し、共通領域と差分領域の合成によって形成された第２の連結領域を削除した第１の連結領域（具体的には、第１の閾値β１に基づく第１の連結領域）における第２の画素群を用いて３次元画像データを生成する場合について述べたが、第２の連結領域を削除したボリュームデータを用いて３次元画像データを生成してもよい。

更に、第１の連結領域の領域情報に基づいて差分領域及び共通領域の検出や第２の連結領域の形成を行なったが、第１の連結領域における第１の画素群に基づいて上述の検出や形成を行なっても構わない。又、３次元画像データとしてボリュームレンダリング画像データを生成する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、サーフェイスレンダリング画像データ等の他の３次元画像データであってもよい。

一方、医用画像表示装置１００は、医用画像診断装置から供給される原画像データを処理してボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部２を備えている場合について示したが、前記ボリュームデータは医用画像診断装置から直接供給されてもよい。

尚、上述の実施例では、骨と血管に対して３次元画像データを生成する場合について述べたが、他の臓器であってよく、又、これらの臓器から得られたボリュームデータに対する閾値設定も図４に示した方法に限定されない。

本発明の実施例に係る医用画像表示装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例の医用画像表示装置が備える３次元画像データ生成部の構成を示すブロック図。 同実施例の関心臓器に対する３次元画像データの生成手順を示すフローチャート。 同実施例における第１の臓器及び第２の臓器の画素値と第１の閾値及び第２の閾値との関係を説明するための図。 同実施例の連結処理によって抽出される第１の連結領域の画素群に基づいて生成される３次元画像データの具体例を示す図。 同実施例の表示部において合成表示される共通領域及び差分領域の３次元画像データを示す図。 同実施例の第２の連結領域における第２の画素群に基づいて生成される第１の臓器及び第２の臓器の３次元画像データを示す図。

符号の説明

１…原画像データ記憶部
２…ボリュームデータ生成部
３…３次元画像データ生成部
３１…ボリュームデータ選択部
３２…ボリュームデータ補正部
３３…不透明度・色調設定部
３４…レンダリング処理部
３５…３次元画像データ記憶部
４…連結領域抽出部
５…連結領域情報記憶部
６…共通／差分領域検出部
７…共通／差分領域合成部
８…入力部
８１…閾値設定部
８２…始点設定部
８３…合成指示部
９…表示部
１０…システム制御部
１５…ネットワーク
１００…医用画像表示装置

Claims (12)

1. 被検体を撮影して得られたボリュームデータの画素値に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
   前記閾値に基づいて前記ボリュームデータから選択された第１の画素群に対し第１の連結領域を抽出する連結領域抽出手段と、
   異なる前記閾値の各々に対応させて前記連結領域抽出手段が抽出した複数の前記第１の連結領域に基づいて共通領域と差分領域を検出する共通／差分領域検出手段と、
   前記共通領域と前記差分領域との合成／非合成に対する指示信号を発生する合成指示手段と、
   前記指示信号に基づいて前記共通領域と前記差分領域とを合成し第２の連結領域を形成する共通／差分領域合成手段と、
   前記ボリュームデータ及び前記第２の連結領域に基づいて３次元画像データを生成する３次元画像データ生成手段と、
   前記３次元画像データを表示する表示手段とを
   備えたことを特徴とする医用画像表示装置。
2. 始点設定手段を備え、前記連結領域抽出手段は、前記第１の画素群に対し前記始点設定手段が設定する始点画素を基準として前記第１の画素群に対する連結処理を行ない前記第１の連結領域を抽出することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
3. 前記共通／差分領域検出手段は、前記連結領域抽出手段が抽出した前記複数の第１の連結領域を比較することにより前記共通領域と前記差分領域を検出することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
4. 前記共通／差分領域検出手段は、前記複数の第１の連結領域の領域情報に基づいて前記共通領域及び前記差分領域を検出することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
5. 前記表示手段は、前記３次元画像データ生成手段が前記第１の画素群を用いて生成した３次元画像データにおける前記共通領域及び前記差分領域を異なる表示形態によって表示することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
6. 前記表示手段は、前記差分領域及び前記共通領域を異なる色調によって表示することを特徴とする請求項５記載の医用画像表示装置。
7. 前記合成指示手段は、前記表示手段によって表示された前記３次元画像データにおける前記共通領域及び前記差分領域に対し、これらの領域を合成／非合成するための前記指示信号を発生することを特徴とする請求項５記載の医用画像表示装置。
8. 前記表示手段は、前記第１の連結領域における画素群を用いて前記３次元画像データ生成手段が生成した３次元画像データを表示し、前記閾値設定手段は、前記表示手段が表示した前記第１の連結領域に対する前記３次元画像データに基づいて前記閾値を更新することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
9. ボリュームデータ生成手段を備え、前記ボリュームデータ生成手段は、医用画像診断装置によって撮影された前記被検体における複数枚の原画像データに基づいて前記ボリュームデータを生成することを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
10. 前記ボリュームデータ生成手段は、ＭＲＩ装置及びＣＴ装置の少なくとも何れかによって撮影された前記被検体における複数枚の２次元画像データに基づいて前記ボリュームデータを生成することを特徴とする請求項９記載の医用画像表示装置。
11. 閾値設定手段が、被検体を撮影して得られたボリュームデータの画素値に対し閾値を設定するステップと、
    連結領域抽出手段が、前記閾値に基づいて前記ボリュームデータから選択された第１の画素群に対し複数の第１の連結領域を抽出するステップと、
    共通／差分領域検出手段が、異なる前記閾値の各々に対応して抽出された複数の前記第１の連結領域に基づいて共通領域と差分領域を検出するステップと、
    合成指示手段が、前記共通領域及び前記差分領域に対し、これらの領域を合成／非合成するための指示信号を発生するステップと、
    共通／差分領域合成手段が、前記指示信号に基づいて前記共通領域と前記差分領域とを合成し第２の連結領域を形成するステップと、
    ３次元画像データ生成手段が、前記ボリュームデータの前記第２の連結領域における第２の画素群及び前記第２の画素群が削除された前記第１の画素群の少なくとも何れかを用いて３次元画像データを生成するステップと、
    表示手段が、前記３次元画像データを表示するステップとを
    有することを特徴とする医用画像表示方法。
12. 前記閾値設定手段による閾値設定のステップに先行し、ボリュームデータ生成手段が、医用画像診断装置によって撮影された前記被検体における複数枚の原画像データに基づいて前記ボリュームデータを生成するステップを有することを特徴とする請求項１１記載の医用画像表示方法。

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