JP2015136480A - ３次元医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに３次元医用画像表示制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】間質性肺炎の病変の有無やその進行度を適切に把握可能な表示を行うことができる３次元医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに３次元医用画像表示制御プログラムを提供する。
【解決手段】肺野を含む３次元医用画像において、肺野の内側に肺野の表面に沿った曲面を設定する曲面設定部１２と、曲面設定部１２によって設定された曲面上の画素値を用いてその曲面を立体的に表示させる表示制御部１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、肺の３次元医用画像を表示する３次元医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに３次元医用画像表示制御プログラムに関するものであり、特に、肺野の内側に設定された曲面の３次元表示に関するものである。

間質性肺炎は瀰漫性肺疾患のひとつであり、多くの場合、肺の大きな範囲に渡って病変が分布している。したがって、間質性肺炎の進行度を診断するためには、肺全体に広がる病変を把握する必要がある。

一方、近年、ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩ（magnetic resonance imaging）などによって撮影された３次元医用画像を用いた種々の画像診断が行われている。たとえば、特許文献１においては、肺結節を抽出し、その肺結節に連続する周辺領域を特定し、ボリュームレンダリングを行うことによって肺結節およびその周辺領域を表示する方法が提案されている。

また、特許文献２においては、肺野領域の３次元医用画像を取得し、これを３次元表示する方法が提案されている。

特開２００８−１２２９１号公報 国際公開第２００７/０９４４１２

ここで、間質性肺炎の画像診断を行う場合、ＣＴ画像は、間質性肺炎の病変を明瞭に捉えることができため、診断に有効と考えられる。

しかしながら、間質性肺炎の病変は複数の断層画像に存在しているため、通常の２次元断層画像の読影では、間質性肺炎の病変の全体的な広がりを把握することができない。間質性肺炎の病変の有無を診断するためには、３次元な形状を把握することが重要であるとともに、間質性肺炎の進行度を診断するために、間質性肺炎の病変の肺全体における分布を把握することが重要である。

また、間質性肺炎の病変は、軽症から重症まで見え方が大きく異なり、さらに上述したように広範囲に分布しているため、間質性肺炎の病変領域の抽出は困難である。また、間質性肺炎の病変は、濃度の微小の変化や、蜂窩状のような薄い壁に囲まれた小さな空洞のパターンであるため、たとえば、特許文献１に記載されているような一般的なボリュームレンダリングによって間質性肺炎の病変を表示した場合、他の細い血管や気管支なども同時に表示されるため、有用な診断情報を得ることができない。

また、特許文献２に記載のように単純に肺野領域を３次元表示しただけでは、肺野領域の表面しか観察することができず、肺野領域の内側で発生している間質性肺炎の病変の状態を観察することができない。

本発明は、上記事情に鑑み、間質性肺炎の病変の有無やその進行度を適切に把握可能な表示を行うことができる３次元医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに３次元医用画像表示制御プログラムを提供することを目的とするものである。

本発明の３次元医用画像表示制御装置は、肺野を含む３次元医用画像において、肺野の内側に肺野の表面に沿った曲面を設定する曲面設定部と、曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いてその曲面を立体的に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の３次元医用画像表示制御装置において、上記曲面を、肺野の表面から等距離の面とすることができる。

また、曲面設定部を、肺野の表面からの上記曲面の位置を変更して設定するものとできる。

また、曲面設定部を、肺野の表面からの距離が異なる複数の上記曲面を切り替えて設定するものとできる。

また、表示制御部を、肺野の輪郭線または表面を表示させるものとできる。

また、３次元医用画像から肺胞領域を抽出する肺胞領域抽出部と、肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち閾値以上の大きさの肺胞領域を表示対象の肺胞領域として特定する表示肺胞領域特定部とを設け、表示制御部を、肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち表示対象の肺胞領域のみを表示させるものとできる。

また、３次元医用画像から肺胞領域を抽出する肺胞領域抽出部と、肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち閾値以上の大きさの肺胞領域を特定する表示肺胞領域特定部とを設け、表示制御部を、肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち上記特定された肺胞領域をその特定された肺胞領域以外の肺胞領域とは異なる表示態様で表示させるものとできる。

また、表示制御部を、曲面上の画素値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて上記曲面を表示させるものとできる。

また、表示制御部を、曲面上の画素値に対する不透明度を１００％に設定して上記曲面を表示させるものとできる。

また、表示制御部を、上記曲面から予め設定された厚さの範囲内の複数の画素値の平均値、最小値または最大値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて上記曲面を表示させるものとできる。

また、表示制御部を、上記平均値、最小値または最大値に対する不透明度を１００％に設定して上記曲面を表示させるものとできる。

また、３次元医用画像から肺野領域を抽出する肺野領域抽出部を設け、曲面設定部を、肺野領域を基準として上記曲面を設定するものとできる。

また、３次元医用画像から胸郭領域を抽出する胸郭領域抽出部を設け、曲面設定部を、胸郭領域を基準として上記曲面を設定するものとできる。

また、曲面設定部を、入力装置からの入力を受け付けることによって上記曲面の位置の変更指示を受け付けるものとできる。

本発明の３次元医用画像表示制御装置の作動方法は、曲面設定部と、表示制御部とを備えた３次元医用画像表示装置の作動方法であって、曲面設定部が、肺野を含む３次元医用画像において、肺野の内側に肺野の表面に沿った曲面を設定し、表示制御部が、曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いてその曲面を立体的に表示させることを特徴とする。

本発明の３次元医用画像表示制御プログラムは、コンピュータを、肺野を含む３次元医用画像において、肺野の内側に肺野の表面に沿った曲面を設定する曲面設定部と、曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いてその曲面を立体的に表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする。

本発明の３次元医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに３次元医用画像表示制御プログラムによれば、肺野を含む３次元医用画像において、肺野の内側に肺野の表面に沿った曲面を設定し、その設定した曲面上の画素値を用いてその曲面を立体的に表示させるようにしたので、肺野の表面より内側で発生している間質性肺炎の病変の有無およびその３次元的形状と、肺全体に亘る間質性肺炎の病変の分布状態を適切に把握することができる。

本発明の３次元医用画像表示制御装置の一実施形態を用いた医用画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図 曲面設定部において設定された曲面上の画素値に対してグレースケールを対応づけた場合を説明するための図 本発明の３次元医用画像表示制御装置の一実施形態を用いた医用画像診断支援システムの作用を説明するためのフローチャート 等距離面上の画素値を立体表示した一例を示す図 断層画像上に等距離面を示した一例を示す図 等距離面の３次元表示とともに、肺野領域の輪郭を表す線の画像を表示した一例を示す図 図１に示す医用画像診断支援システムの変形例を示すブロック図 図１に示す医用画像診断支援システムの変形例を示すブロック図

以下、本発明の３次元医用画像表示制御装置および方法並びにプログラムの一実施形態を用いた医用画像診断支援システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の医用画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図である。

本実施形態の医用画像診断支援システムは、図１に示すように、医用画像表示装置１と、３次元医用画像保管サーバ２と、ディスプレイ３と、入力装置４とを備えている。

医用画像表示装置１は、コンピュータに本実施形態の３次元医用画像表示制御プログラムをインストールすることによって構成されたものである。医用画像表示装置１は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリや、上述した３次元医用画像表示制御プログラムがインストールされたハードディスクやＳＳＤ(Solid State Drive)等のストレージデバイスを備えており、これらのハードウェアによって、図１に示すような３次元医用画像取得部１０、肺野領域抽出部１１、曲面設定部１２および表示制御部１３が構成されている。そして、ハードディスクにインストールされた３次元医用画像表示制御プログラムが中央処理装置によって実行されることによって上記各部がそれぞれ動作する。

３次元医用画像取得部１０は、検査前などに予め撮影された胸部の３次元医用画像５を取得するものである。３次元医用画像５としては、たとえばＣＴ装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置などから出力されたスライスデータから再構成されたボリュームデータや、ＭＳ（Multi Slice）ＣＴ装置やコーンビームＣＴ装置から出力されたボリュームデータなどがある。

３次元医用画像５は、３次元医用画像保管サーバ２に被検者の識別情報とともに予め保管されており、３次元医用画像取得部１０は、入力装置４において入力された被検者の識別情報に対応する３次元医用画像５を３次元医用画像保管サーバ２から読み出すものである。また、３次元医用画像保管サーバ２には、同一の被検者の過去の３次元医用画像５も保管されており、今回撮影した３次元医用画像５と過去に撮影した３次元医用画像５との両方が読み出されて比較読影可能なように構成されている。

肺野領域抽出部１１は、３次元医用画像取得部１０によって取得された胸部の３次元医用画像５から肺野領域を抽出するものである。具体的には、本実施形態の肺野領域抽出部１１は、まず、胸部の３次元医用画像５に含まれる気管支領域のグラフ構造を気管支構造として抽出し、その抽出した気管支構造に基づいて肺野領域を抽出するものである。以下、グラフ構造の抽出方法の一例を説明する。

３次元医用画像５に含まれる気管支は、気管支の内部の画素は空気領域に相当するため低い画素値を示す領域として表れるが、気管支壁は比較的高い画素値を示す円柱あるいは線状の構造物であると考えられる。そこで、各画素ごとに画素値の分布に基づく形状の構造解析を行なって気管支を抽出する。

気管支は多段階に分岐し末端に近づくほど気管支の径は小さくなっていく。異なるサイズの気管支（管状構造物）を検出することができるように、予め、三次元医用画像を多重解像度変換したガウシアンピラミッド画像、つまり異なる解像度の複数の三次元医用画像を生成し、その生成したガウシアンピラミッドの各画像ごとに検出アルゴリズムを走査することで異なるサイズの管状構造物を検出する。

まず、各解像度の三次元画像の各画素のヘッセ行列を算出し、ヘッセ行列の固有値の大小関係から管状構造物内の画素であるかを判定する。ヘッセ行列は、各軸（三次元画像のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向における濃度値の２階の偏微分係数を要素とする行列であり、下式のように３×３行列となる。

任意の画素におけるヘッセ行列の固有値をλ１、λ２、λ３としたとき、固有値のうち２つの固有値が大きく、１つの固有値が０に近い場合、例えば、λ３、λ２≫λ１、λ１≒０を満たすとき、その画素は管状構造物であることが知られている。また、ヘッセ行列の最小の固有値（λ１≒０）に対応する固有ベクトルが管状構造物の主軸方向に一致する。

気管支はグラフ構造で表すことができるが、このようにして抽出された管状構造物は、全ての管状構造物が繋がった１つのグラフ構造として検出されるとは限らない。そこで、三次元医用画像全体の判別が終了後、検出された管状構造物が一定の距離内にあり、かつ抽出された二つの管状構造物上の任意の点を結ぶ基本線の向きと各管状構造物の主軸方向とが成す角が一定角度以内であるかについて評価することにより、複数の管状構造物が接続されるものであるか否かを判定して抽出された管状構造物の接続関係を再構築する。この再構築により、気管支のグラフ構造の抽出が完了する（詳細は、特開２０１０-２２０７４２号公報などを参照）。

そして、抽出したグラフ構造を、開始点・端点・分岐点・辺に分類し、開始点・端点・分岐点を辺で連結することによって、気管支を表すグラフ構造を得ることができる。

次に、肺野領域抽出部１１は、グラフ構造の分岐に基づいて、このグラフ構造に対して解剖学的なラベリングを行う。このラベリングは、気管支の支配領域に基づいて行われる処理であり、このラベリングによって区分けされた気管支の各支配領域は、それぞれ肺における肺葉領域（右上葉領域、右中葉領域、右下葉領域、左上葉領域および左下葉領域）に対応するものとなる。なお、気管支ラベリングについては、既に公知な技術であるため詳細な説明を省略するが、たとえば「Pechin Lo et al. “A Bottom-up approach for labeling of human airway trees”, Fourth INTERNATIONAL WORKSHOP ON PULMONARY IMAGE ANALYSIS, P23-P34」や、「Jaesung LEE et al. “Bronchial Segment Matching in Low-dose Lung CT Scan Pairs”, Medical Imaging 2009: Computer-Aided Diagnosis, Proceeding of SPIE Vol. 7260, 72600A1-72600A8」などの技術を用いることができる。

そして、肺野領域抽出部１１は、気管支ラベリング結果に基づいて、肺葉領域（右上葉領域、右中葉領域、右下葉領域、左上葉領域および左下葉領域）を取得するものである。各肺葉領域は、たとえば同じラベルの付された気管支のグラフ構造（分割気管支構造）に対してQuickhullアルゴリズムを適用して凸領域を取得することによって取得することができる。このように各肺葉領域を抽出することによって肺野全体の領域が抽出される。なお、肺野領域の抽出方法としては、上記のような方法に限らず、その他の公知な方法を用いるようにしてもよい。たとえば「北坂 孝幸,他、“可変ベジエ曲面による形状モデルを用いた３次元胸部Ｘ線ＣＴ像からの肺野領域抽出”電子情報通信学会論文紙 D-II Vol. J83-D-II No.1 pp.165-174」に記載の方法を用いることができる。

曲面設定部１２は、上述したようにして抽出された肺野領域の内側に、肺野領域の表面に沿った曲面を設定するものである。

ここで、上記「肺野の表面に沿った曲面」とは、必ずしも曲面全体が肺野の表面から等距離でなくてもよく、曲面の一部の肺野表面からの距離が周辺と異なっていてもよく、曲面全体をみたときに、実質的に肺野表面に沿った曲面であればよい。

ただし、本実施形態においては、特に、肺野領域の表面から等距離の面を設定する場合について説明する。肺野領域の表面から等距離の面を設定する方法としては、たとえば、上述したようにして抽出された肺野領域の３次元医用画像に対して距離変換処理を施すことによって肺野領域表面からの距離を表す距離変換画像を生成し、その距離変換画像に基づいて肺野領域の表面から等距離の面を特定して設定するようにすればよい。なお、距離変換処理については公知な処理であるので、ここでは詳細な説明は省略する。また、等距離の面の設定方法としては距離変換画像を用いた方法に限らず、たとえばマスクを利用した方法などその他の公知な方法を用いるようにしてもよい。

等距離面の肺野表面からの距離については、たとえば間質性肺炎の進行度が観察できるように、等距離面が肺胞の断面を含むような距離であることが望ましく、肺野の表面から５ｍｍ〜１０ｍｍの距離であることが望ましい。

また、これに限らず、たとえば、ユーザが入力装置４を用いて所定の入力操作を行うことによって、等距離面の肺野表面からの距離を変更できるようにしてもよい。この場合、たとえばユーザのマウス装置のホイール操作に応じて肺野表面から１ｍｍ刻みなどで細かく距離を順次変更できるようにしてもよいし、予め設定された複数の異なる距離、たとえば５ｍｍと１０ｍｍと１５ｍｍなどをユーザの操作入力に応じて順次切り替えるようにしてもよい。または、上述したようなユーザの操作入力によらずに、等距離面の肺野表面からの距離を自動的に変更するようにしてもよい。

また、等距離面を設定する範囲としては、必ずしも肺野領域全体でなくてもよく、一部の範囲でもよい。たとえば、間質性肺炎は、肺野領域の背中側から進行することが多いので、肺野領域全体のうち、少なくとも背中側の肺野領域の表面を含む一部の領域の表面に沿った等距離面を設定するようにしてもよい。また、肺野領域全体のうち、横隔膜側の肺野領域の表面を除く一部の領域の表面に沿った等距離面を設定するようにしてもよい。

表示制御部１３は、曲面設定部１２において設定された曲面上の画素値を特定し、その画素値を用いて上記曲面をディスプレイ３において立体的に表示させるものである。具体的には、本実施形態の表示制御部１３は、３次元医用画像取得部１０によって取得された３次元医用画像５から上記曲面上の画素値を特定し、その画素値に対してグレースケールを対応づけ、かつ曲面上の画素値に対して不透明度１００％を設定して上記曲面を表示させる。

胸部の３次元医用画像５がＣＴ装置によって撮影されたものである場合、たとえば図２に示すようにウィンドウレベル−６００、ウィンドウ幅１６００のＣＴ値に対して白から黒までのグレースケールが割り当てられる。このＣＴ値は、ＣＴ装置によって撮影された複数の放射線画像から再構成したスライスデータの各画素の値である。すなわち、本実施形態においては、複数の放射線画像から再構成したスライスデータの各画素値に対して直接グレースケールが割り当てられる。

ただし、本実施形態においては、グレースケールを用いるようにしたが、これに限らず、たとえば緑などの所定の色の明度や彩度などを変化させたカラーテンプレートを用いるようにしてもよい。また、本実施形態においては、不透明度を１００％に設定するようにしたが、これに限らず、１０％〜５０％に設定してもよい。

次に、本実施形態の医用画像診断支援システムの作用について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、ユーザによって入力装置４を用いて被検者の識別情報が入力され、３次元医用画像取得部１０は、その入力された識別情報に対応する胸部の３次元医用画像５を３次元医用画像保管サーバ２から読み出して取得する（Ｓ１０）。

３次元医用画像取得部１０によって取得された胸部の３次元医用画像５は肺野領域抽出部１１に出力され、肺野領域抽出部１１は、上述した方法によって入力された３次元医用画像５から肺野領域を生成する（Ｓ１２）。

肺野領域抽出部１１によって抽出された肺野領域は曲面設定部１２に入力され、曲面設定部１２は、肺野領域の内側に肺野領域の表面に沿った等距離面を設定する（Ｓ１４）。

そして、表示制御部１３は、肺野領域の３次元医用画像の画素値のうち曲面設定部１２において設定された等距離面上の画素値を特定し、その画素値に対して上述したグレースケールを対応づけるとともに、不透明度１００％を設定し、これにより等距離面をディスプレイ３において立体的に表示させる（Ｓ１６）。図４は、上述したようにして表示された等距離面の３次元表示の一例を示すものであり、図５は、等距離面の位置（図５においては白い実線で示されている）を断層画像上に示したものである。なお、図４に示すような等距離面の３次元表示だけでなく、図５に示すような断層画像上に等距離面を示したものも表示するようにしてもよい。

また、上記実施形態の医用画像診断支援システムにおいては、上述したように等距離面を３次元表示するようにしたが、さらにその等距離面とともに肺野領域を表す画像を表示するようにしてもよい。肺野領域を表す画像の表示方法としては、たとえば肺野領域の表面の画素値に対して不透明度１０％〜５０％を割り当てて表示し、肺野領域を表す画像を介して等距離面の３次元表示が透けて見えるような表示とすればよい。また、これに限らず、たとえば、図６に示すように肺野領域の輪郭を表す線の画像（図６では白い実線で示されている）を表示するようにしてもよい。このように等距離面の３次元表示とともに、肺野領域を表す画像を表示することによって、肺野領域の表面から等距離面までの距離を視覚的に確認することができ、間質性肺炎の診断の精度を向上させることができる。

また、上記実施形態の医用画像診断支援システムにおいて、さらに肺胞領域を表す画像を表示するようにしてもよい。具体的には、図７に示すように、さらに３次元医用画像５から肺胞領域を抽出する肺胞領域抽出部１４と、その肺胞領域抽出部１４によって抽出された複数の肺胞領域のうち、予め設定された閾値以上の大きさの肺胞領域を表示対象の肺胞領域として特定する表示肺胞領域特定部１５とを設け、表示制御部１３が、肺胞領域抽出部１４によって抽出された複数の肺胞領域のうち、表示肺胞領域特定部１５によって特定された表示対象の肺胞領域を表す画像のみを表示させるようにしてもよい。

肺胞領域抽出部１４における肺胞領域抽出処理については、既に公知は方法を用いることができる。なお、たとえば間質性肺炎の場合、肺胞壁が炎症をおこして、いわゆる線維化して空気領域よりも高いＣＴ値を示すので、クラスター解析などを行うことによって空気領域よりも高いＣＴ値で構成される肺胞壁を抽出することにより肺胞領域を抽出するようにしてもよい。また、肺胞は上述したように空気領域よりも高く、血管などよりは低いＣＴ値を持つため、閾値処理手法を用いてＣＴ値が所定の範囲（−９００から−７５０）にある画素を抽出することによって肺胞領域を抽出するようにしてもよい。また、肺野領域から血管領域や気管支領域を取り除くことによって肺胞領域を抽出するようにしてもよい。肺野領域、血管領域および気管支領域の抽出方法については、種々の公知な手法を用いるようにすればよい。

表示肺胞領域特定部１５は、上述したように複数の肺胞領域の中から閾値以上の大きさの肺胞領域を表示対象の肺胞領域として特定するものであるが、これは、たとえば間質性肺炎の場合、悪化するほど肺胞が大きくなるため、大きくなった肺胞領域を表示することによって間質性肺炎の悪化度が診断できるからである。表示肺胞領域特定部１５は、たとえば各肺胞領域の体積を算出し、この体積が予め設定された閾値以上の肺胞領域を表示対象の肺胞領域として特定するものである。なお、各肺胞領域の体積を算出するのではなく、たとえば各肺胞領域の最大断面積や最大長などを算出して閾値判定するようにしてもよい。

また、上述した閾値判定を行う際に用いられる閾値については、過去に撮影された３次元医用画像５から抽出された肺胞領域の体積などを閾値としてもよい。この場合、過去に撮影された３次元医用画像５から抽出された肺胞領域と、今回撮影された３次元医用画像５から抽出された肺胞領域とで位置合わせなどによって対応付けを行い、対応する過去の肺胞領域の大きさを閾値とすることが望ましい。

そして、表示制御部１３は、上述したように複数の肺胞領域のうち表示対象の肺胞領域を表す画像のみを表示させるものであるが、この肺胞領域を表す画像については、等距離面の３次元表示と同時に表示するようにしてもよいし、別々に表示してもよい。等距離面の３次元表示と同時に肺胞領域を表す画像を表示させる場合には、たとえば等距離面上の画素値に対して不透明度１０％〜５０％を割り当てて表示し、等距離面の３次元表示を介して肺胞領域を表す画像が透けて見えるような表示とすればよい。

また、上記説明では、肺胞領域のうち表示対象の肺胞領域を表す画像のみを表示させるようにしたが、これに限らず、たとえば、表示制御部１３が、表示肺胞領域特定部１５によって特定された肺胞領域をその特定された肺胞領域以外の肺胞領域とは異なる表示態様で表示するようにしてもよい。具体的には、たとえば表示肺胞領域特定部１５によって特定された肺胞領域を表す画像をカラー表示し、上記特定された肺胞領域以外の肺胞領域を表す画像をモノクロ表示するようにしてもよい。また、たとえば表示肺胞領域特定部１５によって特定された肺胞領域を表す画像の不透明度を相対的に高くし、上記特定された肺胞領域以外の肺胞領域を表す画像の不透明度を相対的に低くして表示するようにしてもよい。

また、肺胞領域を表す画像の表示と等距離面の３次元表示とを別々に表示させる場合には、たとえばユーザによる入力装置４における操作入力に応じてこれらの表示を切り替えるようにすればよい。この場合、等距離面の画素値に対して不透明度１００％を割り当てて３次元表示を行うことができる。

また、肺胞領域を表す画像を表示させた状態において、等距離面の画素値に対して不透明度１００％を割り当てた３次元表示の表示と非表示とをユーザが切り替えるようにしてもよい。

また、上記実施形態の医用画像診断支援システムにおいては、等距離面上における画素値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて３次元表示するようにしたが、等距離面上の画素値に限らず、たとえば、表示制御部１３において、等距離面からの厚さ情報を受け付け、その厚さの範囲内の複数の画素値の平均値、最小値または最大値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて等距離面の３次元表示を行うようにしてもよい。たとえば平均値を用いて３次元表示を行った場合には、等距離面上の画素値のみを用いた場合と比較すると、厚さ方向についてより広範囲にわたる病変の状況を把握することができる。また、最大値を用いて３次元表示を行った場合には、厚さ情報の範囲内の繊維化（高ＣＴ値）分布情報を把握することができ、最小値を用いて３次元表示を行った場合には、厚さ情報の範囲内の肺気腫（低ＣＴ値）分布情報を把握することができる。

なお、上記厚さ情報とは、等距離面から肺野の内側方向への厚さの範囲の情報である。厚さ情報は、装置に予め設定しておくようにしてもよいし、ユーザが入力装置４を用いて設定入力するようにしてもよい。また、複数の画素値の平均値、最小値および最大値のいずれかの選択を受け付けるようにしてもよい。

また、上述したように設定された厚さの範囲内の複数の画素値の平均値、最小値または最大値に対してグレースケールなどを対応づける場合においても、平均値、最小値または最大値に対して不透明度１００％を割り当てて３次元表示することが望ましい。ただし、これに限らず、上述したように１０％〜５０％に設定してもよい。

また、上記実施形態の医用画像診断支援システムにおいては、肺野領域抽出部１１において肺野領域を抽出し、その抽出した肺野領域の表面を基準として等距離面を設定するようにしたが、必ずしも肺野領域の表面を基準としなくてもよく、たとえば、図８に示すように、肺野領域抽出部１１の代わりに胸郭領域抽出部１６を設け、胸郭領域抽出部１６において、３次元医用画像５から胸郭領域を抽出し、その抽出した胸郭領域を基準として等距離面を設定するようにしてもよい。胸郭領域の表面と肺野領域の表面との距離関係は、医学的にある程度決まった関係であるので、その距離関係を考慮して、胸郭領域の表面を基準として肺野領域の内側の等距離面を設定するようにすればよい。なお、胸郭領域の抽出方法については、既に公知は方法を用いることができ、たとえば肋骨を抽出し、その肋骨領域から胸郭領域を決定する方法を用いることができる。たとえば「周 向栄,他、“胸部骨格情報を利用した三次元体幹部マルチスライスＣＴ画像からの胸郭の抽出”電子情報通信学会論文紙 D-II Vol. J88-D-II No.9 pp.1999-2002」に記載の方法を用いることができる。

また、胸郭領域を抽出する際、横隔膜の領域を抽出し、肋骨領域と横隔膜の領域とから胸郭領域を抽出するようにしてもよい。横隔膜の抽出方法については、既に公知な方法を用いることができ、たとえば「高橋 領，他、“非造影３次元腹部ＣＴ像からの腹腔抽出のための横隔膜抽出処理の開発”、P14/JAMIT2009 Proceedings」に記載の方法を用いることができる。

また、上記実施形態の医用画像診断支援システムにおいては、同一の被検者について、今回撮影した３次元医用画像５と過去に撮影した３次元医用画像５との両方を読出し、これらの３次元医用画像５のそれぞれについて上述した等距離面上の画素値を取得し、今回撮影した３次元医用画像５の等距離面上の画素値の３次元表示と、過去に撮影した３次元医用画像５の等距離面上の画素値の３次元表示とを同時に行い、これらを比較読影可能なようにしてもよい。

１ 医用画像表示装置
２ ３次元医用画像保管サーバ
３ ディスプレイ
４ 入力装置
１０ ３次元医用画像取得部
１１ 肺野領域抽出部
１２ 曲面設定部
１３ 表示制御部
１４ 肺胞領域抽出部
１５ 表示肺胞領域特定部
１６ 胸郭領域抽出部

Claims (16)

1. 肺野を含む３次元医用画像において、前記肺野の内側に該肺野の表面に沿った曲面を設定する曲面設定部と、
   該曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いて該曲面を立体的に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする３次元医用画像表示制御装置。
2. 前記曲面が、前記肺野の表面から等距離の面である請求項１記載の３次元医用画像表示制御装置。
3. 前記曲面設定部が、前記肺野の表面からの前記曲面の位置を変更して設定するものである請求項１または２記載の３次元医用画像表示制御装置。
4. 前記曲面設定部が、前記肺野の表面からの距離が異なる複数の前記曲面を切り替えて設定するものである請求項３記載の３次元医用画像表示制御装置。
5. 前記表示制御部が、前記肺野の輪郭線または表面を表示させるものである請求項１から４いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
6. 前記３次元医用画像から肺胞領域を抽出する肺胞領域抽出部と、
   該肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち閾値以上の大きさの肺胞領域を表示対象の肺胞領域として特定する表示肺胞領域特定部とを備え、
   前記表示制御部が、前記肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち前記表示対象の肺胞領域のみを表示させるものである請求項１から５いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
7. 前記３次元医用画像から肺胞領域を抽出する肺胞領域抽出部と、
   該肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち閾値以上の大きさの肺胞領域を特定する表示肺胞領域特定部とを備え、
   前記表示制御部が、前記肺胞領域抽出部によって抽出された複数の肺胞領域のうち前記特定された肺胞領域を該特定された肺胞領域以外の肺胞領域とは異なる表示態様で表示させるものである請求項１から５いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
8. 前記表示制御部が、前記曲面上の画素値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて前記曲面を表示させるものである請求項１から７いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
9. 前記表示制御部が、前記曲面上の画素値に対する不透明度を１００％に設定して前記曲面を表示させるものである請求項８記載の３次元医用画像表示制御装置。
10. 前記表示制御部が、前記曲面から予め設定された厚さの範囲内の複数の画素値の平均値、最小値または最大値に対してグレースケールまたはカラーテンプレートを対応づけて前記曲面を表示させるものである請求項１から７いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
11. 前記表示制御部が、前記平均値、最小値または最大値に対する不透明度を１００％に設定して前記曲面を表示させるものである請求項１０記載の３次元医用画像表示制御装置。
12. 前記３次元医用画像から肺野領域を抽出する肺野領域抽出部を備え、
    前記曲面設定部が、前記肺野領域を基準として前記曲面を設定するものである請求項１から１１いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
13. 前記３次元医用画像から胸郭領域を抽出する胸郭領域抽出部を備え、
    前記曲面設定部が、前記胸郭領域を基準として前記曲面を設定するものである請求項１から１１いずれか１項記載の３次元医用画像表示制御装置。
14. 前記曲面設定部が、入力装置からの入力を受け付けることによって前記曲面の位置の変更指示を受け付けるものである請求項３または４記載の３次元医用画像表示制御装置。
15. 曲面設定部と、表示制御部とを備えた３次元医用画像表示装置の作動方法であって、
    前記曲面設定部が、肺野を含む３次元医用画像において、前記肺野の内側に該肺野の表面に沿った曲面を設定し、
    前記表示制御部が、前記曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いて該曲面を立体的に表示させることを特徴とする３次元医用画像表示装置の作動方法。
16. コンピュータを、肺野を含む３次元医用画像において、前記肺野の内側に該肺野の表面に沿った曲面を設定する曲面設定部と、
    該曲面設定部によって設定された曲面上の画素値を用いて該曲面を立体的に表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする３次元医用画像表示制御プログラム。