JP2011143055A - 医療画像診断装置及び医療画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】三次元医療画像の撮像を行うだけで、読影に必要な断面像が自動的に形成され、正確かつ迅速な診断が可能となる医療画像診断装置及び医療画像表示装置を提供する。
【解決手段】モデル像の任意断面を指定断面として指定する指定部５２と、前記モデル像の特徴点と前記指定断面との相関パラメータを演算する演算部５６と、前記モデル像に対応する被検体内部が撮像された三次元医療画像から特徴点を抽出する抽出部６２と、前記抽出された特徴点と前記演算された相関パラメータとの関係から前記指定断面に対応する前記三次元医療画像の断面像を生成する生成部６４と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被検体内部を撮像して画像化する医療診断技術に関し、特に、当該撮像を実行する医療画像診断装置及び当該画像を表示する医療画像表示装置に関する。

ＭＲＩ装置やＸ線ＣＴ装置等の医療画像診断装置は、被検体の関心領域から収集した三次元空間のボリュームデータより、多くの医学的知見が得られるため臨床応用に広く適用されている。そのようなボリュームデータが得られる三次元撮像は、一回の撮像で関心領域の全てのデータが得られ、撮像後のデータ処理により任意断面の二次元画像を得ることができる。

このため、撮像にあたり被検体の位置決めを正確にすることが不要となり、操作者にとって、データ処理時間を除く実質的な拘束時間が短縮されるだけでなく、関心領域に関する詳細な解剖学的知識も不要となる。つまり、観察しようとする被検体の断面画像（二次元画像）を再取得するために、撮像をやり直すことが不要である点において、医療診断の正確性、迅速性の観点から極めて好都合である。
しかし、撮像結果を読影する際は、二次元画像を使用するため、収集した三次元医療画像から観察する二次元画像を生成するデータ処理に時間が多く費やされ、医療診断の正確性、迅速性をさらに向上させるうえでの障害となっている。

このような問題を解決すための従来技術としては、ネットワーク上に構築された医用画像観察支援システムにおいて、新たな検査画像に対し、装置座標系を基準とした過去の検査画像の位置情報に基づいて、同じ断面を表示させる方法が開示されている（例えば特許文献１）。
また他の従来技術として、医用画像表示装置において、画像表示領域間のドラッグ＆ドロップ操作にて、ある画像データの付帯情報（断面位置情報、断面方向情報）に基づいて、他の画像データに対して同一断面のＭＰＲ処理を行う方法が開示されている（例えば特許文献２）。

特開２００９−２２３６８号公報 特開２００７−２８２６５６号公報

しかし前記した従来技術においてはいずれも、断面位置の正確性を期するためには、過去において同一モダリティで同一患者を撮像した画像が存在することが前提である。さらに、その前提を満たした場合においても患者と装置との位置関係が一定でない限り、同一断面を再現することが困難な問題がある。
具体的にＭＲＩで頭部撮像をする場合を例にとると、投光器で位置決めする際に過去と全く同じ位置を指定して患者の特定部位が装置の中心になるようにする操作と、過去と現在の２回の撮像の間で患者の頭の傾きがあらゆる方向で同一であることが要求され、非現実的である。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、断面画像（二次元画像）を生成させるのに用いる基準を、装置座標系に求めるのではなく、撮像した三次元画像内の座標系に求めることとした医療画像診断装置及び医療画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る医療画像診断装置は、モデル像から指定断面を指定する指定部と、前記モデル像から識別される特徴点と前記指定断面との相関パラメータを演算する演算部と、前記モデル像に対応する被検体内部が撮像された三次元医療画像から特徴点を抽出する抽出部と、前記抽出された特徴点と前記演算された相関パラメータとの関係から前記指定断面に対応する前記三次元医療画像の断面像を生成する生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、予め相関パラメータを演算しておけば、三次元医療画像の撮像を行うだけで、読影に必要な断面像が自動的に形成され、正確かつ迅速な診断が可能となる医療画像診断装置及び医療画像表示装置が提供される。

本発明に係る医療画像診断装置の実施形態を示すブロック図。 本実施形態に適用される画像処理部の詳細を示すブロック図。 本実施形態に適用される三次元モデル像及び観察断面として指定される指定断面を表示した画面図。 本実施形態に適用される相関パラメータを求める方法の説明図。 実施形態に係る医療画像診断装置の動作を示すフローチャート。 他の実施形態に係る医療画像診断装置の動作を示すフローチャート。 本発明に係る医療画像表示装置の実施形態を示すブロック図。 実施形態に係る医療画像表示装置の動作を示すフローチャート。 本発明に係る医療画像診断装置及び医療画像表示装置の他の実施形態を示すブロック図。 他の実施形態に係る医療画像診断装置及び医療画像表示装置の動作を示すフローチャート。

以下、本発明に係る医療画像診断装置の実施形態としてＭＲＩ装置１０を例にとり添付図面に基づいて説明する。
図１に示すようにＭＲＩ装置１０は、被検体Ｐの関心領域に制御された磁場を付与してＲＦ波を照射する装置本体２０と、この被検体Ｐからの応答波（ＮＭＲ信号）を受信してアナログ信号を出力する受信コイル２５と、この被検体Ｐに付与される前記磁場を制御するとともにＲＦ波の送受信を制御する駆動部３０と、この駆動部３０の制御シーケンスを設定するとともに各種データ信号を処理して画像を生成するデータ操作部４０と、から構成されている。
なおここで、被検体Ｐが載置される円筒形状のボアＢの中心軸をＺ軸にとりＺ軸と直交する水平方向にＸ軸及び鉛直方向にＹ軸を定義する。

このようにＭＲＩ装置１０が構成されることにより、被検体Ｐを構成する原子核の核スピンは、磁場方向（Ｚ軸）に配向するとともに、この原子核に固有のラーモア周波数でこの磁場方向を軸とする歳差運動を行う。
そして、このラーモア周波数と同じＲＦパルスを照射すると、原子は共鳴しエネルギーを吸収して励起する核磁気共鳴現象（ＮＭＲ現象；Nuclear Magnetic Resonance）を発現する。このＮＭＲ現象を発現させた後に、ＲＦパルス照射を停止すると、原子はエネルギーを放出して元の定常状態に戻る緩和過程で、ラーモア周波数と同じ周波数の電磁波（ＮＭＲ信号）を出力する。
この出力されたＮＭＲ信号を被検体Ｐからの応答波として受信コイル２５で受信し、データ操作部４０において被検体Ｐの関心領域が画像化される。

装置本体２０は、静磁場発生手段２１と、傾斜磁場発生手段２２と、ＲＦ照射部２３と、被検体ＰをボアＢ中に載置する寝台２４とから構成されている。
駆動部３０は、静磁場電源３１と、傾斜磁場電源３２と、送信部３３と、受信部３４と、寝台２４をＺ軸方向の任意位置に移動させる寝台移動部３５と、から構成される。

データ操作部４０は、操作者（図示略）から各種操作や情報入力を受け付ける入力部４１と、被検体Ｐの関心領域に関する各種画像及び各種情報を画面表示する表示部４２と、各種処理を実行させるプログラム・制御パラメータ（相関パラメータ等）・画像データ（三次元モデル像等）及びその他の電子データを記憶する蓄積部４３と、駆動部３０を駆動させる制御シーケンスを発生させたりその他の各機能部の動作を総括的に制御したりする制御部４４と、駆動部３０との間で各種信号の送受信を実行するインタフェース部４５と、関心領域に由来する一群のＮＭＲ信号からなるボリュームデータを収集するデータ収集部４６と、このボリュームデータに基づいて画像を形成する画像処理部４７と、から構成される。
また、データ操作部４０は、各機能部を動作させるコンピュータであって、蓄積部４３にインストールされたプログラムに基づいて指定された演算やデータ処理や制御シーケンスの発生をさせるものである場合も含まれる。

静磁場発生手段２１は、Ｚ軸周りに巻回される螺旋コイルに静磁場電源３１から供給される電流を流して誘導磁場を発生させ、ボアＢにＺ軸方向の静磁場を発生させるものである。このボアＢに形成される静磁場の均一性の高い領域に被検体Ｐの関心領域を設定することになる。

傾斜磁場発生手段２２は、図示略のＸコイル、Ｙコイル及びＺコイルから構成され、円筒形状を示す静磁場発生手段２１の内周面に設けられている。
これらＸコイル、Ｙコイル及びＺコイルは、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を順番に切り替えながら、ボアＢ内の均一磁場に対し傾斜磁場を重畳させ、静磁場に強度勾配を付与するものである。

この重畳される傾斜磁場の切り替えは、制御シーケンスに則って、Ｘコイル、Ｙコイル及びＺコイルにそれぞれ異なるパルス信号が送信部３３から出力されることにより実現される。これにより、ＮＭＲ現象が発現する被検体Ｐの位置を特定することができ、被検体Ｐの画像を形成するのに必要な三次元座標上の位置情報が与えられる。

ＲＦ照射部２３は、前記制御シーケンスに則って送信部３３から送信される高周波信号に基づいて、被検体Ｐの関心領域にＲＦパルス（Radio Frequency）を照射するものである。
なお、ＲＦ照射部２３は、図１において装置本体２０に内蔵されているが、寝台２４に設けられていたり、受信コイル２５と一体化されていたりする場合もある。

受信コイル２５は、被検体Ｐからの応答波（ＮＭＲ信号）を検出するものであって、このＮＭＲ信号を高感度で検出するために、被検体Ｐに近接して配置されている。
ここで受信コイル２５は、ＮＭＲ信号の電磁波がそのコイル素線を切ると電磁誘導に基づき微弱電流が生じる。この微弱電流は、受信部３４において、増幅器（図示略）で増幅され、さらにアナログ信号からデジタル信号に変換されデータ操作部４０に送られる。

画像処理部４７は、図２に示されるように、蓄積部４３に構築されているデータベースを構成する三次元モデル像を用いて観察断面を条件設定部５０において指定する。そして、この指定された観察断面に対応する被検体Ｐ（図１）の断面像を、データ収集部４６に収集されているボリュームデータに基づき、診断画像形成部６０において形成する。
なお、本実施形態において、画像処理部４７が処理する被検体Ｐの断面像として、頭部を例示しているが、例えば脊椎、関節、心臓、血管、その他の部位を対象とすることができる。

条件設定部５０は、モデル像取得部５１と、断面指定部５２と、指定断面形成部５３と、像出力部５４と、特徴点識別部５５と、相関パラメータ演算部５６と、から構成されている。
このように構成される条件設定部５０は、図３に示されるように、蓄積部４３（図２）から呼び出した三次元モデル像Ｍを表示部４２に表示させ、入力部４１の操作により、観察断面の位置と厚さを示す矩形を多段表示させる。

そして、それぞれの矩形に対応する指定断面ＮがＮ１〜Ｎ３のようにスライス表示され、指定断面Ｎがどのような画像であるか確認することができる。なお図３における指定断面Ｎは、Ｎ１〜Ｎ３の三つのみ選択的に記載されているが、指定断面Ｎは、多段表示されている矩形に相当する数だけ存在する。
さらに条件設定部５０は、図４に示されるように、この指定された指定断面Ｎと、特徴点Ｓとの相関パラメータを演算するものである。

モデル像取得部５１（図２）は、医師または技師等の操作者による入力部４１の操作により、被検体Ｐ（図１）の関心領域に対応する三次元モデル像を、蓄積部４３に構築されているデータベースの中から選択するものである。そして、選択された三次元モデル像は、像出力部５４により図３の符号Ｍとして示されるよう表示部４２に表示される。

ここで、三次元モデル像は、人体構造を数値データに基づいて人工的に作成したバーチャル画像であったり、ＭＲＩ装置等のモダリティにより撮像された三次元医療画像であったりする。つまり、標準的な人体において指定された任意断面の組織構造を表示部４２に表示させて確認できるものであればよい。
三次元モデル像としてモダリティによる撮像画像を使用する場合は、診断画像形成部６０において処理される三次元医療画像を撮像した共通のモダリティ又は異なるモダリティによる撮像画像を適用することもできる。

断面指定部５２は、図３に頭部における観察断面の位置決定が例示されるように、頭部矢状正中段面像である三次元モデル像Ｍにおける指定断面Ｎの位置と厚さとを、関心領域を区画する線として、入力部４１（図１）の操作により指定するものである。
指定断面形成部５３は、断面指定部５２において位置が指定された指定断面Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）の生体組織の二次元像を形成するものである。
そして、形成された指定断面Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）のスライス群は、像出力部５４により、図３の右列に示されるようにプレビューされる。

例示では、図３における頭部の正中矢状断面に表示された罫線による区画を厚みとし、画面直交方向に延びる断面領域が、指定断面Ｎとして指定される。そして、図示されるように複数のスライス群が指定されている場合は、複数の指定断面Ｎが指定されることになる。
装置本体２０で撮像される三次元医療画像は、ここで指定された指定断面Ｎに対応する平面位置の断面像が、最終的に観察されることとなる。
なお、指定される指定断面Ｎは、図示される方向の断面に限定されるものではなく、三次元モデル像Ｍにおける任意座標面における断面を入力部４１により指定することができる。

特徴点識別部５５は、三次元モデル像Ｍから特徴点を識別するものである。
ここで三次元モデル像Ｍの特徴点とは、この三次元モデル像Ｍにおける解剖学上の特徴点又は表示部４２おける輝度表示上の特徴点を示すものである。
図４の例示においては、解剖学上の特徴点Ｓとしての頭部正中矢上断面における脳梁下部を結ぶ線分ＡＢが抽出されているが、これに限定されるものでなく、例えば鼻根部、橋延髄以降部、前交連、後交連、脳室輪郭など、後記する診断画像形成部６０において抽出することができる特徴点であれば何でもよい。
また三次元モデル像Ｍの特徴点Ｓは、この三次元モデル像Ｍから直接抽出するといった工程を得ることなく、予め当該三次元モデル像Ｍと対応させて登録したものを蓄積部４３に保存しておいてもよい。

相関パラメータ演算部５６は、図４に示されるように、三次元モデル像Ｍの特徴点Ｓと指定された指定断面Ｎとの位置に関する相関パラメータを演算するものである。
具体例として図４に示すように、特徴点識別部５５（図２）で識別された特徴点Ｓと、断面指定部５２から指定された指定断面Ｎとが規定されている場合、両者の位置関係は、線分｜ＡＢ｜、線分｜ＣＤ｜、これらの両端を結ぶ線分、及びこれら線分の成す角度α、角度βにより規定される。そして、それら数値を厚さｄとともに相関パラメータとして蓄積部４３に保存する。

この相関パラメータにより、三次元立体像内における特徴点Ｓの位置が決定されれば、これに対応する二次元断面像の形成を、三次元立体像内の常に同じ位置において再現させることができる。なお、相関パラメータはここに例示した変数に限定されるものではなく、特徴点Ｓと指定断面Ｎとの相対的位置関係を再現できるものであればよい。
また、演算された相関パラメータは、位置決め情報・撮像部位、・検査内容・疾患名などの医療情報に関連した名称または番号をつけて蓄積部４３に保存して、その後繰り返し使用することができる。

例えば位置決め情報として、頭部であれば「脳スクリーニング」、「内耳」、「下垂体」、「急性期脳梗塞」、心臓であれば「左室短軸」、「四腔断」、脊椎であれば「Ｃ２〜Ｃ７椎間板」などの名称とともに保存する。
これにより、複数回にわたる定型検査、または異なる患者に対して同一検査を行う場合は、検査依頼者は検査名などの名称を指定して蓄積部４３から該当する相関パラメータを呼び出すだけでよい。つまり、そのようなルーチン検査においては、三次元モデル像Ｍから指定断面Ｎを指定する操作を検査のたびに行う必要はなく、画像処理部４７において条件設定部５０を機能させる必要はない。

診断画像形成部６０は、三次元医療画像取得部６１と、特徴点抽出部６２と、断面決定部６３と、断面像生成部６４と、像出力部６５と、受信部６６とから構成されている。
このように構成される診断画像形成部６０は、ＭＲＩ装置の装置本体２０により撮像された被検体Ｐの三次元医療画像を取得して、条件設定部５０で設定された指定断面Ｎに対応する平面位置の断面像を生成し、表示部４２に表示させるものである。

ここで、三次元医療画像取得部６１により取得される三次元医療画像とは、代表的には互いに直交する二次元の位相エンコードと一次元の周波数エンコードよりなる撮像法で得られたボリュームデータから再構成されるものであるが、それ以外にも任意の三次元空間トラジェクトリーを掃引して得られたボリュームデータや、二次元のマルチスライスの複数から成るボリュームデータから再構成することもできる。
このような三次元医療画像の再構成は、データ収集部４６に収納されているボリュームデータに対しフーリエ変換などの処理を実行することによる。

なお、ＭＲＩの画像種によっては、次の特徴点抽出部６２において、特徴点を正確に抽出することができない場合がある。例えば拡散強調画像のように空間分解能と組織間コントラストが比較的低い撮像法や、ＭＲアンギオグラフィのように血管のみが強調されて描出されるような撮像法等の特殊撮像による画像がこの場合に相当する。
そのような特殊撮像による三次元医療画像から目的とする二次元断面像を構成する方法としては、三次元医療画像取得部６１において、当該特殊撮像による三次元医療画像とは別個に、他の組織とのコントラストが大きいことにより解剖学的な特徴物の自動抽出が容易な撮像法による三次元医療画像を特徴点抽出用として取得することである。
このような、特殊撮像による三次元医療画像と特徴点抽出用の三次元医療画像とは、ＭＲＩ装置本体２０において、被検体Ｐを動かさずに連続して撮像する必要がある。

このように撮像された特徴点抽出用の三次元医療画像は特徴点抽出部６２に送られ、特殊撮像による三次元医療画像は断面像生成部６４に送られることになる。

特徴点抽出部６２は、三次元モデル像Ｍで識別された特徴点（条件設定部５０における処理）に対応する三次元医療画像（ＭＲＩ装置１０で撮像されたもの）の特徴点を抽出するものである。実施形態においては、条件設定部５０において頭部正中矢上断面における脳梁下部の２点Ａ、Ｂを特徴点として識別しているために、特徴点抽出部６２においても、三次元医療画像から頭部正中矢上断面における脳梁下部の対応する２点を特徴点として抽出する。
このような、三次元医療画像から特徴点を抽出するためには公知の技術が採用されるが、画像上で組織コントラストと標準的な人体の構造とから解剖学的特徴点を検出する具体的方法としては、例えば非特許文献“Robust anatomy recognition for automated MR neuro scan planning” Young S. et al. Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14 (2006):1588 などが挙げられる。

断面決定部６３は、特徴点抽出部６２から抽出された特徴点と、受信部６６が受信した相関パラメータとの関係から、条件設定部５０で形成された指定断面Ｎ（図３参照）に対応する三次元医療画像の断面像の位置情報を決定するものである。
具体的に説明するために、特徴点抽出部６２で抽出された特徴点を線分Ａ’Ｂ’とし（図示略）、相関パラメータを点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各位置ベクトル及びこれら点を結ぶ線分同士の成す角（α，β）とする（図４）。
そして、抽出された特徴点の長さ｜Ａ’Ｂ’｜と三次元モデル像Ｍにおける長さ｜ＡＢ｜（図４）との比を求め、角度α、βより、撮像された三次元医療画像上にて作成されるべき断面の両端の点Ｃ’，Ｄ’（図示略）を決定する。例えば、点Ｃ’は、点Ａ’より線分Ａ’Ｂ’に対する角度αの方向に距離｜Ａ’Ｃ’｜＝｜ＡＣ｜・｜Ａ’Ｂ’｜/｜ＡＢ｜の点として決定できる。
このように断面位置が決定されることにより、装置本体２０（図１）の座標系に依存しないで、三次元医療画像の断面像と、三次元モデル像Ｍで指定された指定断面Ｎとの対応を正確にとることができる。

断面像生成部６４は、断面決定部６３で決定された位置情報に基づいて三次元医療画像の断面像を生成し、像出力部６５を経て表示部４２に出力させるものである。
つまり、三次元医療画像取得部６１で得られた三次元医療画像のデータのうち点Ｃ’，Ｄ’を含み矢状正中断面に垂直な断面で厚みｄのデータに対しフーリエ変換等の画像構成処理を施すことによって、二次元画像を作成する。これにより、条件設定部５０の操作で三次元モデル像Ｍにおいて線分ＣＤにて定義されたものに相当する断面を、撮像された三次元医療画像上で再現する。そして、断面指定部５２で指定された全てのスライス断面に対応する核スピンスペクトラムデータ又は二次元画像を作成し、蓄積部４３に蓄積したり表示部４２に表示させたりする。

このように、三次元撮像されたボリュームデータから任意の二次元断面を再構成する方法としては、前記したような多断面再構成（ＭＰＲ）の技術を用いる場合の他、ボリュームデータに最大値投影（ＭＩＰ）法などの後処理を適用して目的の処理画像を自動的に生成する技術を用いることも可能である。後者の場合、操作者は撮像に先立って例えば最大値投影の投影角度、投影数などを指定しておく必要がある。

また、特殊撮像による三次元医療画像から目的とする断面像を構成する場合は、断面決定部６３からもたらされる断面の位置情報は特徴点抽出用の三次元医療画像に基づくものである。そこで、断面像生成部６４は、三次元医療画像取得部６１から取得した特殊撮像による断面観察用の三次元医療画像に対し、この位置情報を適用し目的の断面像を生成する。
この特徴点抽出用の三次元医療画像と、断面観察用の三次元医療画像とを連続撮像する間に被験者Ｐが動いていない前提において、条件設定部５０で指定された指定断面Ｎに対応する断面像が得られる。

図５（適宜、図１、図２参照）のフローチャートに基づいて実施形態に係る医療画像診断装置（ＭＲＩ装置１０）において撮像された三次元医療画像から目的の断面像を再構成する動作手順を説明する。
まず、操作者は入力部４１の操作により蓄積部４３の中から被検体Ｐの撮像対象に対応する三次元モデル像Ｍを取得（符号５１）して表示部４２に表示させる（Ｓ１１）。
この表示される三次元モデル像Ｍは、前記した通り、バーチャル像であったり標準的なＭＲＩ撮影像であったりする。

そして、三次元モデル像Ｍが取得されるのと同時にその特徴点の識別（符号５５）が行われる（Ｓ１２）。この特徴点の識別とは、三次元モデル像Ｍから直接的にサーチされる場合もあるし、この三次元モデル像Ｍと対応付けて登録されている識別データを蓄積部４３から取得する場合もある。

次に、操作者は、表示部４２に表示されている三次元モデル像Ｍの断面組織の画像を参照しつつ（図３）、指定断面Ｎを指定する（符号５２）（Ｓ１３）。
このように指定断面Ｎが指定されると同時に、識別された特徴点との位置関係に関する相関パラメータが演算され（符号５６）、蓄積部４３に保存される（Ｓ１４）。

次に、被検体ＰをＭＲＩ装置の装置本体２０にセットして撮像を行い（Ｓ１５）、三次元医療画像を取得した後（符号６１、Ｓ１６）、その内部の特徴点の抽出を自動的に行う（符号６２，Ｓ１７）。
次に、条件設定部５０で演算された（もしくは、蓄積部４３に保存されている）相関パラメータを受信（符号６６）して、抽出された特徴点に基づいて表示させる断面の座標を決定し（符合６３）、三次元医療画像から目的とする断面像を生成する（符号６４、Ｓ１８）。そして、この生成した断面像は、表示部４２に表示されるとともに、蓄積部４３に保存されることになる（Ｓ１９）。

なお、これまで述べた、Ｓ１１〜Ｓ１４までのフローと、Ｓ１５〜Ｓ１９までのフローとは、連続して実行されるとは限らず別々に実行される場合がある。
また、撮像作業が標準化されている場合は、Ｓ１１〜Ｓ１４までのフローを省略して、過去に演算された相関パラメータを何回も使いまわしてＳ１５〜Ｓ１９までのフローを実行することができる。
そして、このように撮像作業が標準化されている場合、操作者は、検査に要求される患者固有の情報例えば疾患の予想される位置を知っている必要はなく、また解剖学的知識も有している必要もなく、医療診断に最適な断層画像を生成することができる。

図６（適宜、図１、図２参照）のフローチャートに基づいて他の実施形態に係る医療画像診断装置（ＭＲＩ装置１０）において撮像された三次元医療画像から目的の断面像を再構成する動作手順を説明する。
前記した図５の動作フローにおいては、目的とする断面像を得る三次元医療画像から解剖学的な特徴物を自動検出することが容易である場合を示したが、図６においては、例えば拡散強調画像のように空間分解能と組織間コントラストが比較的低い撮像法やＭＲアンギオグラフィのように血管のみが強調されて描出されるような撮像法等による、特徴物の自動検出が困難な三次元医療画像から断面像を得る場合について説明する。

ます、図６におけるステップＳ１１からＳ１４までについては、図５の対応する動作フローと同じであるので、当該説明を援用して記載を省略する。
次に、被検体ＰをＭＲＩ装置の装置本体２０にセットして特徴物の自動抽出が容易な撮像法による三次元医療画像の仮撮像を行い（Ｓ１５ａ）、被検体Ｐをそのまま動かさずに引き続き、特殊撮像による三次元医療画像の本撮像を行う（Ｓ１５ｂ）。なお、この仮撮像と本撮像の順番はいずれが先でも良い。

そして、この仮撮像から特徴点抽出用の三次元医療画像を取得し（Ｓ１６ａ）、本撮像から断面観察用の三次元医療画像を取得する（Ｓ１６ｂ）。
さらに、取得された特徴点抽出用の三次元医療画像から特徴点の抽出を自動的に行い（Ｓ１７）、相関パラメータを受信して、抽出された特徴点に基づいて表示させる断面像の座標（位置情報）を決定する（Ｓ１８ａ）。

そして、取得した断面観察用の三次元医療画像（Ｓ１６ｂ）に対してこの位置情報を適用し、断面像を生成し（Ｓ１８ｂ）、表示部４２に表示するとともに蓄積部４３に保存する（Ｓ１９）。

図７を参照して本実施形態に係る医療画像表示装置を説明する。
本実施形態に係る医療画像表示装置１１は、図１に示される医療画像診断装置１０における画像処理部４７の機能を独立させたものである。
つまり、医療画像表示装置１１及びＭＲＩ装置１２（モダリティ）は、具備する通信部４８を介して共通のネットワークＷに接続されている。また、実施形態においては蓄積部４３もネットワークＷ上に共有されている。

なお、図７に記載されている機能部において、図１に記載されているものと共通するものと同一の符号を付し前記した説明を引用して記載を省略する。
このように、医療画像表示装置１１が構成されることにより、各種モダリティによる撮像データが統合管理されている病院内の情報ネットワークシステムに、モダリティと分離して新たなコンピュータを増設するだけで発明を実施することが可能になる。

図８のフローチャートに基づいて実施形態に係る医療画像表示装置の動作説明をする。 なお、図８に記載されている動作ステップにおいて、図５に記載されているものと共通するものは、同一の符号を付し前記した説明を引用して記載を省略する。
本実施形態において操作者は、ＭＲＩ装置１２等の各種モダリティが設置されている撮影室とは、別の読影室に配置されている医療画像表示装置１１の入力部４１の操作によりＳ１１〜Ｓ１９の全ての作業を実施することになる。

操作者は、被検体Ｐを直接見ることができない場所で、三次元モデル像Ｍ（図３）を取得して、指定断面Ｎを指定し、相関パラメータを演算させることになる（Ｓ１１〜Ｓ１４）。このため、位置決めに関する情報は必要に応じて患者氏名、患者番号、生年月日、性別、担当医などの患者情報、検査予約情報、などの転送情報から判断する。

またＭＲＩ装置１２により被検体Ｐを実際に撮像するステップは、Ｓ１６よりも前であれば、任意のタイミングでよく、撮像データをネットワークＷ上の蓄積部４３に保存しておいてもよい。そして、画像処理部４７は、この蓄積部４３に直接アクセスして三次元医療画像をネットワークＷ経由で取得することにより観察する断面像を表示部４２に表示させる（Ｓ１６〜Ｓ１９）。

図９を参照して他の実施形態に係る医療画像診断装置及び医療画像表示装置の説明をする。なお、図９に記載されている機能部のうち、図１又は図７に記載されているものと共通するものについては、同一の符号を付し前記した説明を引用し記載を省略する。
本実施形態に係る医療画像表示装置１３，１４は、それぞれ図２に示される画像処理部４７における条件設定部５０及び診断画像形成部６０の機能が分離して別々にネットワークＷ上に接続させたものである。
また、このネットワークＷには、撮像方式の異なる二つ以上のモダリティ（図ではＸ線ＣＴ装置とＭＲＩ装置）が接続されている。そして、これらモダリティのデータ操作部４０，４０に、条件設定部５０又は診断画像形成部６０のいずれかの機能を具備させる場合もあるが、いずれの機能も具備させない場合もある。モダリティにこれらのうちいずれか一方の機能が具備されている場合は、他方の機能がネットワークＷ上の医療画像表示装置１３，１４に備えられることになる。

このように、医療画像診断装置のデータ操作部４０，４０、及び医療画像表示装置１３，１４が病院内の情報ネットワークシステムに構築されることにより、三次元医療画像を撮像したモダリティとは異なるモダリティで撮像されたものを三次元モデル像Ｍ（図３）として採用することができる。これにより、さまざまモダリティから撮像された複数の三次元医療画像から、共通位置における複数の断面像を容易に表示させることができる。

さらに、このネットワークＷには、この条件設定部５０又は診断画像形成部６０の機能を具備しない、単に被検体Ｐの断面像を表示して観察するだけのブラウザ端末１５が接続している。
このように、さらにブラウザ１５が病院内の情報ネットワークシステムに接続されることにより、大容量の三次元画像データがネットワークＷを行き来することが少なくなり、ネットワークＷ上の渋滞が改善される。

図１０のフローチャートに基づいて他の実施形態に係る医療画像診断装置及び医療画像表示装置の動作説明をする。なお、図１０に記載されている動作ステップにおいても、図５に記載されているものと共通するものは、同一の符号を付し前記した説明を引用して記載を省略する。
ここでは、三次元モデル像としてＸ線ＣＴ装置による撮像データを使用して、ＭＲＩ装置による三次元医療画像から二次元の断面像を観察する手続きについて記載する。また、これらのオペレーションは、モダリティから分離したネットワークＷ上の医療画像表示装置１３，１４及びブラウザ１５で実行することを例示する。

最初にＸ線ＣＴ装置で三次元モデル像が撮像されている必要があるが（Ｓ１０）、この場合、三次元モデル像を得ることを目的として撮像されるものでなく、他の医療診断目的で撮像されているものを転用することが主となる。
まず、操作者は、医療画像表示装置１３においてこの三次元モデル像を、Ｘ線ＣＴ装置から直接的に又は蓄積部４３から間接的に取得する（Ｓ１１）。そして、その特徴点を識別するとともに（Ｓ１２）、指定断面Ｎを指定する（Ｓ１３）。これにより、医療画像表示装置１３は、相関パラメータを演算し（Ｓ１４Ａ）、その演算結果を蓄積部４３に転送しておく（Ｓ１４Ｂ）。

そして、ＭＲＩ装置において被検体Ｐが撮像されると（Ｓ１５）、その三次元医療画像が医療画像表示装置１４において取得され（Ｓ１６）、その特徴点が抽出されるとともに（Ｓ１７）、蓄積部４３から相関パラメータを取得して二次元断面像を生成する（Ｓ１８）。この生成した二次元断面像は、蓄積部４３に保存され、適時、ブラウザ１５からアクセスすることにより表示部４２に表示させることができるようになる（Ｓ１９）。

このように、撮像後の画像データを、モダリティから分離されたネットワークＷ上の医療画像表示装置１３，１４で処理することにより、患者が拘束される時間を短縮することができ、モダリティの稼働率を向上させることができる。
さらに生成した二次元断面像は、汎用品であるブラウザ１５で閲覧することができるので、医療画像表示装置１３，１４の処理効率も向上させることができる。

このように、図７〜図１０を参照して説明した医療画像表示装置によれば、三次元モデル像を使用して行う指定断面Ｎの指定は、モダリティ上で行なわずネットワークに接続された端末で行うことができる。
またネットワーク上に、モダリティとは別個独立に接続された読影端末がある場合、モダリティ上で観察目的である断面像を作成すれば、この読影端末には二次元画像データである断面像のみが転送されることになるので、ネットワークの転送負荷が軽減される。

さらに、モダリティから三次元医療画像のボリュームデータ全てと、観察断面の位置情報（相関パラメータ等）と、を読影端末に転送し目的とする断面像を生成させることができる。このようにすれば、観察目的の断面像の生成処理を読影端末に負担させることができるので、モダリティにおけるデータ処理の負担が軽減される。

本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、実施形態において、被検体Ｐの頭部を撮像対象として例示したが、その他の内臓、血管、骨格部分にも適用することができる。また、三次元医療画像を撮像するモダリティとしてＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置を例示したがこれらに限定されるものではない。
また、実施形態において三次元モデル像及び三次元医療画像からそれぞれ取得及び抽出される特徴点として、解剖学上のものを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、医療画像分析分野において種々提案されている画像コントラストを利用した分析モードにおいて、その輝度表示上の特徴点を利用するものであってもよい。

また、実施形態においては、指定断面Ｎを指定するのに三次元モデル像を用いることとしたが、二次元モデルでもかまわない。例えば、頭部あるいは脊椎などの撮像においては、矢状正中断面または冠状断面に対して断面設定が行われる場合が多く、この場合には必ずしも三次元モデルは必要でなく、一枚の二次元モデルがあれば断面指定を行うことができる。

１０…ＭＲＩ装置（医療画像診断装置）、１１，１３，１４…医療画像表示装置、１２…ＭＲＩ装置（モダリティ）、１５…ブラウザ端末、２０…装置本体、２１…静磁場発生手段、２２…傾斜磁場発生手段、２３…ＲＦ照射部、２４…寝台、２５…受信コイル、３０…駆動部、３１…静磁場電源、３２…傾斜磁場電源、３３…送信部、３４…受信部、３５…寝台移動部、４０…データ操作部、４１…入力部、４２…表示部、４３…蓄積部、４４…制御部、４５…インタフェース部、４６…データ収集部、４７…画像処理部、４８…通信部、５０…条件設定部、５１…モデル像取得部、５２…断面指定部（指定部）、５３…指定断面形成部、５４…像出力部、５５…特徴点識別部、５６…相関パラメータ演算部（演算部）、６０…診断画像形成部、６１…三次元医療画像取得部、６２…特徴点抽出部（抽出部）、６３…断面決定部、６４…断面像生成部（生成部）、６５…像出力部、６６…受信部、Ｂ…ボア、Ｐ…被検体、Ｍ…三次元モデル像（モデル）、Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）…指定断面、Ｓ…特徴点、Ｗ…ネットワーク。

Claims (7)

1. モデル像から指定断面を指定する指定部と、
   前記モデル像から識別される特徴点と前記指定断面との相関パラメータを演算する演算部と、
   前記モデル像に対応する被検体内部が撮像された三次元医療画像から特徴点を抽出する抽出部と、
   前記抽出された特徴点と前記演算された相関パラメータとの関係から前記指定断面に対応する前記三次元医療画像の断面像を生成する生成部と、を備えることを特徴とする医療画像診断装置。
2. 前記特徴点が抽出される三次元医療画像と、前記断面像が生成される三次元医療画像とは、それぞれ別々に撮像されたものである請求項１に記載の医療画像診断装置。
3. 前記モデル像は、バーチャル画像である請求項１又は請求項２に記載の医療画像診断装置。
4. 前記モデル像は、前記三次元医療画像を撮像した共通のモダリティ又は異なるモダリティによって撮像されたものである請求項１又は請求項２に記載の医療画像診断装置。
5. 前記特徴点は、前記モデル像及び前記三次元医療画像における解剖学上の特徴点又は前記三次元医療画像における輝度表示上の特徴点を示すものである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の医療画像診断装置。
6. データベースに蓄積されているモデル像の指定断面と前記モデル像の特徴点とから演算された相関パラメータを受信する受信部と、
   前記モデル像に対応する被検体内部をモダリティで撮像した三次元医療画像から特徴点を抽出する抽出部と、
   前記抽出された特徴点と前記受信した相関パラメータとの関係から前記指定断面に対応する前記三次元医療画像の断面像を生成する生成部と、を備えることを特徴とする医療画像表示装置。
7. 前記相関パラメータを蓄積する蓄積部を備え、
   前記受信部は、前記蓄積部に蓄積されている前記相関パラメータを受信する請求項６に記載の医療画像表示装置。

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