JP2011139767A - 医用画像の表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】前方画像を表示中に死角領域が生じた場合、死角領域の画像を含む後方画像を表示させることが可能な医用画像の表示装置及び表示方法を提供する。
【解決手段】管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、管状構造物内に設けられた第１視点からの前方向の視野に含まれる前方画像を生成する前方画像生成部と、管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、管状構造物内に設けられた第２視点からの後方向の視野に含まれる後方画像を生成する後方画像生成部と、表示部と、管状構造物内で移動させた第１視点の移動位置に応じて、第１視点からの前方画像を表示させていくときに、前方向の視野の死角となる死角領域が発生した場合に、死角領域の画像を含む後方画像を前方画像に代えて、又は、前方画像と共に表示部に表示させる表示制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、被検体を撮影して得られるボリュームデータに基づき被検体の管状構造物の内部の画像を生成して表示する医用画像の表示装置及び表示方法に関し、特に、仮想内視鏡表示による腸内フライスルー表示に使用される医用画像の表示装置及び表示方法である。

近年、ＣＴＣ（ＣＴ Ｃｏｌｏｎｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれるＣＴ画像による大腸の３次元画像表示を用いた診断が行われており、そのひとつとして、透視投影法（ＰＶＲ：Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）やＰＶＲより広いＦＯＶ(Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ)角での表示が可能な魚眼投影（Ｆｉｓｈｅｙｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法による仮想内視鏡表示による大腸癌検出のための腸管内スクリーニングが行なわれる。実際の診断時には、あらかじめ抽出された大腸内腔を通る芯線に沿って視点を自動あるいは手動で移動させながら移動方向前方を表示し、観察されるのが一般的である。このような観察方法をフライスルー（Ｆｌｙｔｈｒｏｕｇｈ）表示と呼び、表示される画像をフライスルー画像と呼ぶ。

魚眼投影法による仮想内視鏡表示としては、臓器内腔で指示された視点位置から魚眼レンズ方式で放射状に見たときの投影画像を作成する技術がある（例えば、特許文献１）。また、フライスルー表示としては、ボリュームデータを基に作成したオブジェクトからフライスルー画像を作成し、その画像上の所望位置に関心領域を設定し、この設定した関心領域の位置を視点として視点位置から延長方向へ、オブジェクトを掘削することにより、掘削しながらオブジェクトのフライスルー画像を表示する技術がある（例えば、特許文献２）。

特開平９−１３１３３９号公報 特開２００６−３３４２５９号公報

しかしながら、上記仮想内視鏡表示（フライスルー表示）による大腸診断では、腸管そのものの湾曲や腸管内襞により視点や視線方向、ＦＯＶによって、死角が生じるためポリープの見落としの危険性があるという問題点があった。

死角をなくし腸壁を観察する方法として、ＦＯＶの広がり角度を１８０°以上広げることができる上記魚眼投影法を用いた仮想内視鏡表示（フライスルー表示）がある。しかし、魚眼投影法を用いた場合、視野中心から離れた角度の視線対象の歪みが大きくなり、正しい形状の評価が困難である。また、視点後方も１画像上に描出することのできる特殊な画像であるため、画像上の位置と視点との位置関係が把握し難いという問題点があった。

この発明は、上記の問題を解決するものであり、視点を前方に移動させた前方向の仮想内視鏡表示において、前方画像を表示中に死角領域が生じた場合、死角領域の画像を含む後方画像を表示させることが可能な医用画像の表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明は、視点を前方に移動させた前方向の仮想内視鏡表示において、必要に応じて後方画像を表示させることに着目した。
具体的に、この発明の一の形態は、被検体を撮影して得られるボリュームデータに基づき被検体の管状構造物の内部の画像を生成して表示する医用画像の表示装置において、前記管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、前記管状構造物内に設けられた第１視点からの前方向の視野に含まれる前方画像を生成する前方画像生成部と、前記管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、前記管状構造物内に設けられた第２視点からの後方向の視野に含まれる後方画像を生成する後方画像生成部と、表示部と、前記管状構造物内で移動させた前記第１視点の移動位置に応じて、前記第１視点からの前記前方画像を表示させていくときに、前記前方向の視野の死角となる死角領域が発生した場合に、該死角領域の画像を含む前記後方画像を前記前方画像に代えて、又は、前記前方画像と共に前記表示部に表示させる表示制御部と、を有することを特徴とする医用画像の表示装置である。
また、この発明の他の形態は、被検体を撮影して得られるボリュームデータに基づき被検体の管状構造物の内部の画像を生成して表示する医用画像の表示方法において、前記管状構造物内の芯線上に位置させた第１視点を前記芯線に沿って前記前方向へ移動させると共に、前記第１視点からの前方向の視野の広がり角度２αに含まれる前方画像を生成し、該生成した前記前方画像を表示させるステップと、前記管状構造物の内壁の画像を前記芯線を含む平面で断面にしたときの断層画像において、前記各ボクセルの座標位置ＶＰａにおける接線ＴＬが前記前方向に対して成す角度βを求め、前記角度βが角度αより大きいか否かを判断する判断ステップと、前記角度βが角度αより大きいと判断した場合、前記座標位置ＶＰａと、前記前方向に対して角度αを成し前記座標位置ＶＰａから延長した線が前記ボクセルと交わる交点の座標位置ＶＰｂとの間の死角領域の画像を含む後方画像を生成し、該生成した前記後方画像を表示させる後方画像表示ステップと、を有することを特徴とする医用画像の表示方法である。

この発明の一の形態によると、視点を前方に移動させた前方向の仮想内視鏡表示において、前方画像を表示中に死角領域が生じた場合、死角領域の画像を含む後方画像を表示させることが可能となる。

また、この発明の他の形態によると、第１視点の座標位置が後方視野観察切替位置に達した場合に、座標位置ＶＰａと座標位置ＶＰｂとの間の死角領域の画像を含む後方画像を前方画像に代えて、又は、前方画像と共に表示部に表示させる構成にしたので、第１視点と死角領域との位置関係を容易に把握することが可能となる。

この発明の第１の実施形態に係る医用画像の表示装置の構成ブロック図である。 管状構造物領域（管状構造物の内壁）を抽出する一連の動作を示すフローチャートである。 フライスルー画像を表示する一連の動作を示すフローチャートである。 芯線ＣＬを含む平面で断面にした管状構造物の内壁を構成する各ボクセルの位置をＸＹ座標上に模式的に示した図であって、第１視点の座標位置Ｖ１、前方視野の広がり角度２α、第２視点の座標位置Ｖ２、後方視野の広がり角度２α等を示した図である。 後方画像の表示条件、及び、その作成方法を説明するための図である。 芯線が曲がっている場合における後方画像の作成方法を説明するための図である。 前方画像及び後方画像、並びに、各画像に対応する断層画像をそれぞれ示す図である。 この発明の第２の実施形態に係る医用画像の表示装置の構成ブロック図である。 フライスルー画像を表示する一連の動作を示すフローチャートである。 視線を単純に反転させてから、さらに、視線を死角領域に傾けた場合の後方画像、及び、視線を単純に反転させた場合の後方画像を示す図である。 後方画像及びその画像に対応する断層画像を示す図である。

［第１の実施の形態］
この発明の第１の実施形態に係る医用画像の表示装置の構成について図１から図７を参照して説明する。図１は、医用画像の表示装置の構成ブロック図である。
医用画像の表示装置２０は、３次元画像処理部３０、制御部４０、表示制御部５５、及び、表示部５６を有している。３次元画像処理部３０は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置や磁気共鳴イメージング装置などで収集され、ハードディスク装置のような画像記憶部１０に記憶された管状構造物領域ボリュームデータを読み出して、画像処理を行うものであり、管状構造物内壁抽出部３１、芯線抽出部３２、及び、管状構造物領域抽出部３３を有している。

管状構造物内壁抽出部３１は、管状構造物領域ボリュームデータから内腔を含む管状構造物の内壁を抽出する。例えば、ＣＴ画像やＭＲ画像などの医用画像の種類に応じた管状構造物、例えば、大腸の特徴、例えば、大腸の位置、大きさ、しきい値、エッジ、画素値の分布統計量等に基づいて、ボリュームデータから環状構造物内腔を二値化画像として抽出する。芯線抽出部３２は、管状構造物内腔の中心位置情報に基づいて、管状構造物の内壁から芯線ＣＬを抽出する。

管状構造物領域抽出部３３は、管状構造物内腔のしきい値、エッジ等を基に、管状構造物内壁を拡張した領域から内腔を引き、管状構造物領域（管状構造物の内壁）を抽出する。

制御部４０は、後方視野観察開始判断部４１、後方視野観察終了判断部４２、後方視野観察範囲記憶部４３、表示条件記憶部５１、及び、画像作成部５２を有している。なお、後方視野観察開始判断部４１、後方視野観察終了判断部４２、後方視野観察範囲記憶部４３の詳細については後述する。

制御部４０は、データ入力部１５による入力を受けて、フライスルー画像を作成するための表示条件を表示条件記憶部５１に記憶させる。画像作成部５２は、管状構造物領域抽出部３３より抽出された管状構造物領域（管状構造物の内壁）の画像情報から、表示条件記憶部５１に記憶された前記表示条件を基に、前方画像、後方画像、及び、断層画像を作成する。表示制御部５５は、画像作成部５２により作成された前方画像等を表示部５６に表示させる。

次に、フライスルー画像の作成方法、及び、その表示について図２から図４を参照して説明する。図２は管状構造物領域（管状構造物の内壁）を抽出する一連の動作を示すフローチャート、図３はフライスルー画像を表示する一連の動作を示すフローチャート、図４は、管状構造物の内壁の画像を芯線ＣＬを含む平面で断面にしたときの断層画像を模式的に示した図である。

先ず、管状構造物領域の抽出について図２を参照して説明する。画像記憶部１０から管状構造物領域ボリュームデータを読み込む（ステップＳ１０１）。次に、管状構造物内壁抽出部３１は、管状構造物領域ボリュームデータから内腔を含む管状構造物の内壁を抽出する（ステップＳ１０２）。次に、芯線抽出部３２は、管状構造物の内壁から芯線ＣＬを抽出する（ステップＳ１０３）。次に、管状構造物領域抽出部３３は、管状構造物内壁を拡張した領域から内腔を引き、管状構造物領域（管状構造物の内壁）を抽出する（ステップＳ１０４）。

次に、フライスルー画像の作成方法について図４を参照して説明する。フライスルー画像には、管状構造物内の芯線上に位置させた第１視点からの前方向の視野に含まれる前方画像、及び、管状構造物内の芯線上に位置させた第２視点からの後方向の視野に含まれる後方画像が含まれる。

制御部４０は、データ入力部１５による入力を受けて視野の広がり角度２αの情報を表示条件記憶部５１に記憶させる。また、制御部４０は、データ入力部１５による入力を受けて投影面ＰＰの情報を表示条件記憶部５１に記憶させる。前記視野の前方向は、芯線ＣＬ上の第１視点の座標位置Ｖ１における接線方向であり、その接線は、前記広がり角度２αを２等分する線である。第１視点の座標位置Ｖ１、及び、第１視点からの前方向ＦＷの視野ＳＯＶの広がり角度２αを図４に示す。

また、前記視野の後方向は、芯線ＣＬ上の第２視点の座標位置Ｖ２における接線方向であり、その接線は、前記広がり角度２αの２等分する視線である。第２視点の座標位置Ｖ２、及び、第２視点から後方向ＢＷの視野ＳＯＶの広がり角度２αを図４に示す。なお、後方向ＢＷの視野ＳＯＶの広がり角度を、前方向ＦＷの視野ＳＯＶの広がり角度と同じ２αとしたが、互いに異ならせても良い。また、後方向ＢＷの視野ＳＯＶの広がり角度２αを２等分する視線を、第２視点の座標位置Ｖ２における接線としたが、これに限らず、死角領域ＢＬの方向へ予め定められた角度だけ傾けた線であっても良い。死角領域ＢＬの方向に視線を傾ける構成については、後述する。

画像作成部５２は、管状構造物領域抽出部３３から読み出した、管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルの座標位置ＶＰを、表示条件記憶部５１に記憶された前方向ＦＷの視野ＳＯＶの広がり角度２αを基に、投影面ＰＰ（第１視点から前方向ＦＷに予め定められた距離だけ離れた位置に前方向ＦＷに対して直交する面）に投影させて、前方画像を作成する前方画像生成部５３を有している。ここで、ボクセルの座標位置ＶＰとは、管状構造物の内壁の壁面（内腔との境界面）を構成するものをいう。

また、画像作成部５２は、各ボクセルの座標位置ＶＰを、表示条件記憶部５１に記憶された後方向ＢＷの視野ＳＯＶの広がり角度２αを基に、投影面ＰＰ（第２視点から後方向ＢＷに予め定められた距離だけ離れた位置に後方向ＢＷに対して直交する面）に投影させて、後方画像を作成する後方画像生成部５４を有している。

次に、フライスルー画像を表示させる一連の動作について図３及び図７を参照して説明する。図７は、前方画像及び後方画像、並びに、各画像に対応する断層画像をそれぞれ示す図である。

制御部４０は、データ入力部１５による指示を受けて、第１視点を芯線ＣＬの始端から終端の前方向ＦＷに移動させる。前方画像生成部５３は、前方向ＦＷの移動する第１視点の座標位置Ｖ１を受けて、抽出された管状構造物領域の画像情報を基に、第１視点からの前方画像を作成する。表示制御部５５は、前方画像を表示部５６に表示させる（図３、ステップＳ２０１）。前方画像ＦＩ、及び、断層画像ＳＩの芯線ＣＬ上を移動させた第１視点を前方観察モードＦＭとして図７に示す。

後方画像の表示条件を満たした場合であって、かつ、後方画像を未観察である場合に（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、後方画像を表示させるための動作に移行する（ステップＳ２０３からＳ２０７）。

次に、芯線が直線の場合おける後方画像の表示条件について、図３から図５を参照して説明する。図５は、後方画像の表示条件、及び、その作成方法を説明するための図である。

制御部４０は、管状構造物の内壁の画像を芯線を含む平面（前記芯線周りに予め定められた角度（例えば、０．１°）ずつ設定された各面）で断面にしたときの断層画像において、各ボクセルの座標位置ＶＰにおける接線ＴＬが前方向ＦＷに対して成す角度βを求めて内部メモリに前記平面に対応させて記憶させる。任意の一つの前記平面で断面にしたときの断層画像におけるボクセルの座標位置ＶＰ及び接線ＴＬを図５に示す。

前記接線ＴＬの角度βが、角度α（＝視野の広がり角度２α÷２）より大きい場合（β＞α）が、後方画像の表示条件となる。

後方視野観察開始判断部４１は、角度βが、角度αより大きいか否かを判断し、角度βが角度αより大きいと判断した場合（β＞α）に、そのときの接点であるボクセルの座標位置ＶＰａとして、前方向ＦＷに対して角度αを成しボクセルの座標位置ＶＰａを通る線Ｌ１が芯線ＣＬと交わる第１視の座標位置Ｖ１を求める。制御部４０は、求められた第１視点の座標位置Ｖ１を後方視野観察切替位置として、後方視野観察範囲記憶部４３に記憶させる。前記角度β、第１視点の座標位置Ｖ１、ボクセルの座標位置ＶＰａ、及び、角度βを図５に示す。

制御部４０は、芯線ＣＬ上を移動する第１視点が座標位置Ｖ１に到達した場合、後方画像生成部５４に後方画像を作成させ、表示制御部５５は、後方画像を前記表示部５６に表示させる。後方画像生成部５４による後方画像の作成方法については後述する。

後方画像の表示条件として、角度βが角度αより大きい場合（β＞α）の式を示したが、別の式で表すこともできる。例えば、第１視点から前方向ＦＷに対し角度αを成す線Ｌ１を二等辺三角形の一方の斜辺とし、ボクセルの座標位置ＶＰａを二等辺三角形の頂点として、他方の斜辺である線Ｌ２と接線ＴＬとが成す角度をθとした場合、角度θが角度（２π−２α）より小さいこと（θ＜２π−２α）とを、後方画像の表示条件を示す式としても良い。

上記表示条件では、後方視野観察開始判断部４１が、角度θが角度（２π−２α）より小さいと判断した場合（θ＜２π−２α）に、制御部４０は、そのときの第１視点の座標位置Ｖ１を後方視野観察切替位置として、後方視野観察範囲記憶部４３に記憶する。

次に、芯線が直線の場合における後方画像の作成方法について、図４及び図５を参照して説明する。

後方視野観察開始判断部４１は、前記二等辺三角形の斜辺である線Ｌ２が芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ２を求める。また、後方視野観察終了判断部４２は、線Ｌ１を二等辺三角形の斜辺とし、線Ｌ１がボクセルの座標位置ＶＰと交わる点をＶＰｂとし、ボクセルの座標位置ＶＰｂを二等辺三角形の頂点とした場合、他の斜辺である線Ｌ３が芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ３を求める（ステップＳ２０３）。

線Ｌ１がボクセルの座標位置ＶＰと交わる座標位置ＶＰａから座標位置ＶＰｂまでの死角領域ＢＬを図４に示す。前記求められた第２視点の座標位置Ｖ２、及び、第２視点の座標位置Ｖ３を図５に示す。

制御部４０は、第２視点の座標位置Ｖ２である後方視野観察開始位置から、第２視点の座標位置Ｖ３である後方視野観察終了位置までの範囲を、後方視野観察範囲記憶部４３に記憶させる（ステップＳ２０４）。以上により、制御部４０、後方視野観察開始判断部４１、後方視野観察終了判断部４２、及び、後方視野観察範囲記憶部４３が、後方画像の表示条件を満たすか否かを判断し、及び、後方視野観察開始位置等を記憶する判断部に相当する。

後方画像生成部５４は、第２視点の座標位置Ｖ２からの後方画像を生成する。表示制御部５５は、後方画像生成部５４により作成された後方画像を、前方画像に代えて、又は前方画像と共に、表示部５６に表示させる（ステップＳ２０５）。後方画像ＢＩ、及び、断層画像ＳＩの芯線ＣＬ上を移動させた第２視点を後方観察モードＢＭとして図７に示す

制御部４０は、制御部４０は、第２視点を芯線ＣＬに沿って前方向に移動させる（ステップＳ２０６）。移動させた第２視点が後方視野観察終了位置（座標位置Ｖ３）に到達しない場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、後方画像生成部５４が、移動させた第２視点の座標位置Ｖ２からの後方画像を生成し、表示制御部５５が、後方画像生成部５４により作成された後方画像を表示部５６に表示させる（ステップＳ２０５）に戻る。

後方画像の表示は、第２視点が後方視野観察終了位置（座標位置Ｖ３）に到達するまで、繰り返される。すなわち、後方画像生成部５４は、芯線ＣＬ上を座標位置Ｖ２から座標位置Ｖ３まで移動させた第２視点からの後方画像を生成し、表示制御部５５が、後方画像生成部５４により作成された後方画像を表示部５６に表示させる。それにより、ボクセルの座標位置ＶＰａから座標位置ＶＰｂまでの死角領域ＢＬの画像を表示することが可能となる。

移動させた第２視点が後方視野観察終了位置（座標位置Ｖ３）に到達した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、表示制御部５５は、後方画像に代えて、前方画像を表示部５６に表示させる（ステップＳ２０８）。

次に、第１視点を前方向ＦＷに移動させる（ステップＳ２０９）。移動させた第１視点からの前方画像を表示制御部５５が表示部５６に表示させる。前方向ＦＷに移動させた第１視点が芯線ＣＬの終端に到達しない場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、第１視点からの前方画像を表示部５６に表示させる（ステップＳ２０１）に戻る。この第１視点の前方向ＦＷへの移動は、第１視点が芯線ＣＬの終端に到達するまで続けられ、第１視点が芯線ＣＬの終端に到達した場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、フライスルー画像を表示させる一連の動作を終了する。

次に、芯線が曲がっている場合における後方画像の作成方法について図４及び図６を参照して説明する。図６は芯線が曲がっている場合における後方画像の作成方法を説明するための図である。

前述した、芯線ＣＬが直線の場合における後方画像の作成方法と同様に、後方視野観察開始判断部４１は、線Ｌ２が芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ２を求める。後方視野観察開始判断部４１は、第２視点の座標位置Ｖ２を、ボクセルの座標位置ＶＰａを中心に回転させ、芯線ＣＬと交わった点の座標位置Ｖ２１を求める。

また、後方視野観察終了判断部４２は、線Ｌ１を二等辺三角形の斜辺とし、線Ｌ１がボクセルの座標位置ＶＰと交わる点をＶＰｂとし、ボクセルの座標位置ＶＰｂを二等辺三角形の頂点とした場合、他の斜辺である線Ｌ３が芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ３１を求める（ステップＳ２０３）。前記求められた第２視点の座標位置Ｖ２１、及び、第２視点の座標位置Ｖ３１を図６に示す。

制御部４０は、第２視点の座標位置Ｖ２１を、後方視野観察開始位置として後方視野観察範囲記憶部４３に記憶させる。また、制御部４０は、第２視点の座標位置Ｖ３１を、後方視野観察終了位置として後方視野観察範囲記憶部４３に記憶させる（ステップＳ２０４）。

後方画像生成部５４は、芯線ＣＬ上を座標位置Ｖ２１から座標位置Ｖ３１まで移動させた第２視点からの後方画像を生成する。表示制御部５５は、後方画像生成部５４により作成された後方画像を、前方画像に代えて表示部５６に表示させる（ステップＳ２０５）。それにより、ボクセルの座標位置ＶＰａから座標位置ＶＰｂまでの死角領域の画像を表示することが可能となる。本第１実施形態では、これに限らず、表示制御部５５は、後方画像を、前方画像と共に、表示部５６に表示させても良い。

前記第１実施形態に係る医用画像の表示装置２０によれば、大腸フライスルー検査において、フライスルー観察の進行方向視野で発生する死角を検出し、死角に限定した後方反転視野表示を行うことで、一画面上で死角のないフライスルー表示を行うことが可能となり、死角領域ＢＬの形状評価、及び、死角領域ＢＬと視点と位置関係の把握を容易にすることが可能となる。

また、通常、大腸の湾曲や内壁の起伏により前方視野の死角領域ＢＬが生じる場合、死角による観察漏れを防ぐために大腸全体を前方後方両方の視野で同程度の観察をするが、前方視野における死角領域ＢＬを表示する後方視野画像だけを表示することにより、診断時間を短縮することが可能となる。

さらに、２つの画面に前方画像と後方画像とを並べて表示する方法に比べた場合、本実施形態では、１画面上に前方画像と後方画像とを表示することにより、視線の移動による見落としを防ぐことができる。

さらに、前方画像及び後方画像に現れる大腸内壁領域と、後方画像のみに現れる前方視野の死角領域ＢＬを区別して表示することにより、後方視野観察時における注視点を明確にすることが可能となる。

さらに、従来の技術の魚眼投影法に比べた場合、歪みの少ない前方画像及び後方画像上で診断が行えるため、対象の形状の評価を正確に行うことが可能となる。
以上によれば、ＣＴＣによるスクリーニング検査時の診断精度と診断効率を向上することができる。

なお、前記第１実施形態では、前記二等辺三角形の斜辺である線Ｌ２が芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ２を後方視野観察開始判断部４１が求めるものを示したが、これに限らず、ボクセルの座標位置ＶＰａから引かれる線Ｌ２が、芯線ＣＬ（芯線ＣＬの各点においける接線）に対して成す角度が予め定められ、予め定められた角度で方に引いた線Ｌ２が、芯線ＣＬと交わる点である第２視点の座標位置Ｖ２を求めるようにしても良い。

また、前記第１実施形態では、第１視点を前方向ＦＷに移動させた場合に、芯線及び管状構造物領域を基に、第１視点からの前方向ＦＷの視野ＳＯＶが死角領域ＢＬを生じさせるか否かを判断し、死角領域ＢＬを生じさせるとき、第１視点を後方視野観察切替位置として求め、管状構造物領域を基に、後方画像を作成し、作成された後方画像を表示させるもの示したが、これに限らない。例えば、第１視点を移動させるか否かに関わらず、予め後方視野切替位置を求めると共に、後方画像を作成しておき、第１視点を後方視野切替位置に移動させたとき、後方画像を表示させるようにしても良い。

［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２の実施形態に係る医用画像の表示装置の構成について図８から図１１を参照して説明する。図８は医用画像の表示装置の構成ブロック図、図９は、フライスルー画像を表示する一連の動作を示すフローチャート、図１０は、視線を単純に反転させてから、さらに、視線を死角領域に傾けた場合の後方画像、及び、視線を単純に反転させた場合の後方画像を示す図、図１１は、後方画像及びその画像に対応する断層画像を示す図である。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、前方向の視野における死角領域ＢＬそのものを記憶させ、死角領域ＢＬの方向へ視線を傾け、かつ、死角領域ＢＬを識別表示させる点にある。それにより、後方視野観察時に観察者に死角領域ＢＬを視認し易くすることが可能となる。

以下の説明では、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点について主に行い、第１の実施形態と同じ点については、その説明を省略する。

第２実施形態に係る制御部４０は、死角領域抽出部４４、死角領域記憶部４５、及び、輪郭線画像作成部５７を有している。

次に、第２の実施形態において、フライスルー画像を表示する一連の動作について説明する。なお、第１視点を前進させ、前方画像を表示させる動作（ステップＳ３０１）から後方視野観察範囲を記憶させる動作（ステップＳ３０４）は、第１の実施形態におけるステップＳ２０１からステップＳ２０４と同様であり、その説明を省略する。

以下、死角領域ＢＬを抽出する動作（ステップＳ３０５）以降について説明する。死角領域抽出部４４は、前方視野における死角領域ＢＬを抽出する（図９、ステップＳ３０５）。前記芯線周りに予め定められた角度（例えば、０．１°）ずつ設定された前記平面で断面にしたときの各断層画像において、後方視野観察開始判断部４１は、各ボクセルの座標位置ＶＰにおける接線ＴＬが前方向ＦＷに対して成す角度βが角度αより大きい場合（β＞α）に、接点であるボクセルの座標位置ＶＰａと、そのボクセルの座標位置ＶＰａを通る線Ｌ１の延長線がボクセルと交わる点の座標位置ＶＰｂとを求める。

死角領域抽出部４４は、各断層画像において求められたボクセルの座標位置ＶＰａ、ＶＰｂを基に、座標位置ＶＰａ、ＶＰｂにより囲まれた領域を求める。

制御部４０は、前記座標位置ＶＰａ、ＶＰｂにより囲まれた領域を死角領域ＢＬとして、死角領域記憶部４５に記憶させる（ステップＳ３０６）。

次に、死角領域ＢＬの方向に視線を変化させる（ステップＳ３０７）。視野ＳＯＶを前方向ＦＷから後方向ＢＷに単純に反転させた場合、後方画像生成部が、死角領域ＢＬを含む後方画像を作成した場合に、予め定められた条件及び態様で、死角領域ＢＬの方向に視線を傾けた後、作成された死角領域ＢＬを含む後方画像を作成する。予め定められた条件とは、例えば、単純に反転させた場合に作成される後方画像に死角領域ＢＬの一部又は全部を含んでいない場合をいい、予め定められた態様とは、例えば、後方画像に死角領域ＢＬの全部を含むまで視線の方向を傾けることをいう。

視線の方向を傾けた場合の後方画像ＢＩ及びその中に含まれる死角領域ＢＬを図１０にＣＡＳＥ１として示し、単純に反転させた場合の後方画像ＢＩ及びその中に含まれる死角領域ＢＬ、並びに、後方画像ＢＩに含まれない領域ＢＬ１を図１０にＣＡＳＥ２として示す。

次に、輪郭線画像作成部５７は、前記座標位置ＶＰａ、ＶＰｂを基に、輪郭線抽出法により死角領域ＢＬの輪郭線ＯＬを作成する（ステップＳ３０８）。輪郭線抽出法は、特に限定するものではないが、例えば、前記芯線ＣＬ周りに予め定められた角度ずつ設定された各平面で断面にしたときの断層画像において、線Ｌ１が各ボクセルに接し又は交わるボクセルの座標位置ＶＰａ、ＶＰｂを前記輪郭線ＯＬ上の点とし、隣り合う前記平面で断面にしたときの断層画像におけるボクセルの座標位置ＶＰａ同士を結んでいき、また、ボクセルの座標位置ＶＰｂ同士を結んでいくことにより、死角領域ＢＬの輪郭線ＯＬを作成する。

死角領域ＢＬの輪郭線ＯＬを図１１に破線で示す。輪郭線画像作成部５７は、死角領域ＢＬを識別可能にすれば良く、死角領域ＢＬと他の後方画像とを色分けしても良い。例えば、輪郭線画像作成部５７は、前記三角形の集合により形成される領域を他の領域と異なる色で作成すれば良い。

次に、後方画像生成部５４は、後方画像に死角領域ＢＬの輪郭線ＯＬを重ねた画像を作成する。表示制御部５５は、後方画像及び輪郭線ＯＬを表示部５６に表示させる（ステップＳ３０９）。それにより、後方視野観察中に特に注意すべき死角領域ＢＬを識別し易くすることが可能となる。また、視線方向の調整により、後方観察画像中で前方視野における死角領域ＢＬをより視線中心付近で観察することが可能となる。

また、後方画像と共に表示される断層画像を図１１に示す。断層画像には、死角領域ＢＬに相当する領域を特定色（例えば、黄色）示し、輪郭線ＯＬの特定色である黄色と同じにすることにより、死角領域ＢＬの位置と、死角領域ＢＬの形状の評価とを対応させ易くすることが可能となる。

以降の動作である、第２視点を前進させる動作（ステップＳ３１０）から芯線の終端に到達したかを判断する動作（ステップＳ３１４）は、第１の実施形態におけるステップＳ２０６からステップＳ２１０と同様であり、その説明を省略する。

１０ 画像記憶部 １５ データ入力部 ２０ 医用画像の表示装置
３０ ３次元画像処理部 ３１ 管状構造物内壁抽出部 ３２ 芯線抽出部
３３ 管状構造物領域抽出部
４０ 制御部 ４１ 後方視野観察開始判断部 ４２ 後方視野観察終了判断部
４３ 後方視野観察範囲記憶部 ４４ 死角領域抽出部 ４５ 死角領域記憶部
５１ 表示条件記憶部 ５２ 画像作成部 ５３ 前方画像生成部
５４ 後方画像生成部 ５５ 表示制御部 ５６ 表示部
５７ 輪郭線画像作成部

Claims (7)

1. 被検体を撮影して得られるボリュームデータに基づき被検体の管状構造物の内部の画像を生成して表示する医用画像の表示装置において、
   前記管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、前記管状構造物内に設けられた第１視点からの前方向の視野に含まれる前方画像を生成する前方画像生成部と、
   前記管状構造物の内壁の画像を構成する各ボクセルを基に、前記管状構造物内に設けられた第２視点からの後方向の視野に含まれる後方画像を生成する後方画像生成部と、
   表示部と、
   前記管状構造物内で移動させた前記第１視点の移動位置に応じて、前記第１視点からの前記前方画像を表示させていくときに、前記前方向の視野の死角となる死角領域が発生した場合に、該死角領域の画像を含む前記後方画像を前記前方画像に代えて、又は、前記前方画像と共に前記表示部に表示させる表示制御部と、
   を有する
   ことを特徴とする医用画像の表示装置。
2. 前記第１視点及び前記第２視点は、前記管状構造物内の芯線上に配置され、
   前記前方画像は、前記第１視点からの前方向の視野の広がり角度２αに含まれる画像であり、
   前記管状構造物の内壁の画像を前記芯線を含む平面で断面にしたときの断層画像において、前記各ボクセルの座標位置ＶＰａにおける接線ＴＬが前記前方向に対して成す角度βを求め、角度βが角度αより大きいか否かを判断し、前記角度βが前記角度αより大きいと判断した場合の前記第１視点の座標位置を後方視野観察切替位置として記憶する判断部を有し、
   前記表示制御部は、前記第１視点を前記芯線に沿って前記前方向へ移動させていくときの前記第１視点からの前記前方画像を前記表示部に表示させ、前記判断部に記憶された前記後方視野観察切替位置に前記第１視点の座標位置が達した場合に、前記座標位置ＶＰａと、前記前方向に対して角度αを成し前記座標位置ＶＰａから延長した線が前記ボクセルと交わる交点の座標位置ＶＰｂとの間の前記死角領域の画像を含む前記後方画像を表示させることを特徴とする請求項１に記載の医用画像の表示装置。
3. 前記表示制御部は、前記死角領域の画像を含む前記後方画像を表示させる場合に、前記座標位置ＶＰａ及び前記座標位置ＶＰｂを基に、前記死角領域の画像を識別可能に表示させることを特徴とする請求項２に記載の医用画像の表示装置。
4. 前記表示制御部は、前記死角領域の輪郭線により、前記死角領域の画像を識別可能に表示させたことを特徴とする請求項３に記載の医用画像の表示装置。
5. 前記表示制御部は、前記後方向の視野の視線を前記死角領域の方向へ予め定められた角度だけ傾けた前記後方画像を表示させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像の表示装置。
6. 被検体を撮影して得られるボリュームデータに基づき被検体の管状構造物の内部の画像を生成して表示する医用画像の表示方法において、
   前記管状構造物内の芯線上に位置させた第１視点を前記芯線に沿って前記前方向へ移動させると共に、前記第１視点からの前方向の視野の広がり角度２αに含まれる前方画像を生成し、該生成した前記前方画像を表示させるステップと、
   前記管状構造物の内壁の画像を前記芯線を含む平面で断面にしたときの断層画像において、前記各ボクセルの座標位置ＶＰａにおける接線ＴＬが前記前方向に対して成す角度βを求め、前記角度βが角度αより大きいか否かを判断する判断ステップと、
   前記角度βが角度αより大きいと判断した場合、前記座標位置ＶＰａと、前記前方向に対して角度αを成し前記座標位置ＶＰａから延長した線が前記ボクセルと交わる交点の座標位置ＶＰｂとの間の死角領域の画像を含む後方画像を生成し、該生成した前記後方画像を表示させる後方画像表示ステップと、
   を有する
   ことを特徴とする医用画像の表示方法。
7. 前記判断ステップの後であって、前記後方画像表示ステップの前に、前記座標位置ＶＰａ及び前記座標位置ＶＰｂを基に、前記死角領域を抽出し、該抽出した前記死角領域を識別するための識別画像を生成するステップを有し、
   前記後方画像表示ステップのときに、前記後方画像に重ねて前記識別画像を表示させることを特徴とする請求項６に記載の医用画像の表示方法。