JP2023160048A - 医用画像処理装置、医用画像処理システム及び医用画像処理方法 - Google Patents

医用画像処理装置、医用画像処理システム及び医用画像処理方法 Download PDF

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Tatsuya Sonokawa
真樹 吉田
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Abstract

Figure 2023160048000001
【課題】画像診断効率を向上させること。
【解決手段】実施形態によれば、画像診断のために複数の医用画像を順次表示するめくり表示機能を有する医用画像処理装置が提供される。医用画像処理装置は、設定部と、表示制御部とを具備する。設定部は、複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置及び医用画像の表示を終了する位置を含むめくり順序情報と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像の階調処理条件とを表示条件として設定する。表示制御部は、被検体が撮影された場合に、設定された表示条件を適用して、当該被検体を撮影することによって得られた複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する。
【選択図】図1

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理システム及び医用画像処理方法に関する。
医用画像診断装置(例えば、X線CT装置等)を含む医用画像処理装置は、被検体を撮影(スキャン)することによって得られた医用画像(例えば、当該被検体の断面画像等)をビュー(ディスプレイ上の所定の表示領域)に表示することが可能である。
ところで、医用画像処理装置は、ビューに複数の画像を順次表示することが可能な機能(以下、めくり表示機能と表記)を有している。めくり表示機能は、シネ(Cine)表示機能とも称され、例えば医師等が画像診断(読影)を行う際に有用である。
しかしながら、めくり表示機能に関する設定は画像診断において観察される部位や当該画像診断の目的(観察目的)等に応じて当該めくり表示機能を利用する度に調整する必要があり、画像診断効率が低下する場合がある。
特開2016-202721号公報
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、画像診断効率を向上させることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態によれば、画像診断のために複数の医用画像を順次表示するめくり表示機能を有する医用画像処理装置が提供される。前記医用画像処理装置は、設定部と、表示制御部とを具備する。前記設定部は、複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置及び医用画像の表示を終了する位置を含むめくり順序情報と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像の階調処理条件とを表示条件として設定する。前記表示制御部は、被検体が撮影された場合に、前記設定された表示条件を適用して、当該被検体を撮影することによって得られた前記複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する。
図1は、実施形態に係るX線CT装置の構成の一例を示す図。 図2は、X線CT装置の処理手順の一例を示すフローチャート。 図3は、めくり範囲の具体例について説明するための図。 図4は、めくり表示のルートを選択する際のビューの一例を示す図。 図5は、めくり表示を行う際のビューの一例を示す図。
以下、図面を参照しながら、医用画像処理装置の実施形態について説明する。
本実施形態に係る医用画像処理装置は、例えば被検体を撮影することによって得られた医用画像をディスプレイ上の所定の表示領域であるビューに表示することが可能な装置である。医用画像処理装置としては、例えばX線CT(Computed Tomography)装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置及び超音波診断装置等の医用画像診断装置が想定される。以下の説明においては、医用画像処理装置(医用画像診断装置)がX線CT装置であるものとして説明する。
図1は、本実施形態に係るX線CT装置の構成の一例を示す。図1に示すように、X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを有する。
図1においては、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸または寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向とする。また、Z軸方向及びX軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とする。なお、図1は、説明のために架台装置10を複数方向から描画したものであり、X線CT装置1が有する架台装置10の数は1つである。
架台装置10は、X線管11と、X線検出器12と、回転フレーム13と、X線高電圧装置14と、制御装置15と、ウェッジ16と、コリメータ17と、DAS(Data Acquisition System)18とを有する。
X線管11は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Pに対し照射するX線を発生する。例えば、X線管11には、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。
X線検出器12は、X線管11から照射されて被検体Pを通過したX線を検出し、検出したX線量に対応した信号をDAS18へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心とした1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列を複数有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向(スライス方向、row方向)に複数配列された構造を有する。
また、X線検出器12は、例えば、シンチレータアレイと、グリッドと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。
シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。
グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ(1次元コリメータまたは2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。
光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。
なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に備えて支持する。
X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、X線高電圧装置14は、回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(図示せず)側に設けられても構わない。なお、固定フレームは、回転フレーム13を回転可能に支持するフレームである。
制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置15は、コンソール装置40に取り付けられた、後述する入力インターフェース43からの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御、架台装置10をチルトさせる制御、及び寝台装置30及び天板33を動作させる制御等を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は、架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ16は、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)であり、所定のターゲットの角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ17は、X線絞りと呼ばれる場合もある。
DAS18は、X線検出器12が有する各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、検出データを生成する。DAS18が生成した検出データ(デジタルデータ)は、コンソール装置40へと転送される。
寝台装置30は、X線CT装置1において撮影(スキャン)される被検体P(スキャン対象の被検体P)を載置し、当該被検体PをZ軸方向に移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備えている。
基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を当該天板33の長軸方向(つまり、Z軸方向)に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向に移動してもよい。
コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを有する。なお、コンソール装置40は架台装置10と別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40またはコンソール装置40の構成要素の一部が含まれていてもよい。
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、被検体Pを検査するためにX線CT装置1を使用するユーザ(操作者)から各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されていてもよい。
入力インターフェース43は、ユーザの操作(ユーザからの各種の入力操作)を受け付け、受け付けた操作を電気信号(入力信号)に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、検出データ(投影データ)を収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等をユーザから受け付ける。例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うことが可能なタッチパッド、ディスプレイとタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されていてもよい。なお、入力インターフェース43に相当する入力インターフェースは、架台装置10に設けられていてもよい。
処理回路44は、X線CT装置1全体の動作を制御する。例えば、処理回路44は、システム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、画像処理機能444、表示条件設定機能445及び表示制御機能446を実現する。なお、X線CT装置1においてはこれらの処理機能441~446を実現する処理回路44が様々な処理を実行するが、以下の説明においては、便宜的に、当該処理機能441~446が各種処理を実行するものとして説明する。
システム制御機能441は、入力インターフェース43を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御する。
また、システム制御機能441は、X線CT装置1を制御して被検体Pの撮影(スキャン)を実行する。この場合、システム制御機能441は、上記した入力インターフェース43によって受け付けられた撮影条件(スキャン条件)を設定する。システム制御機能441は、寝台駆動装置32を制御することにより、天板33に載置された被検体Pを架台装置10の撮影口内へ移動させる。また、システム制御機能441は、コリメータ17の開口度及び位置を調整する。また、システム制御機能441は、制御装置15を制御することにより回転フレーム13を回転させる。更に、システム制御機能441は、X線高電圧装置14を制御することにより、X線管11へ高電圧を供給させる。これにより、X線管11は、被検体Pに対し照射するX線を発生する。
前処理機能442は、DAS18から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。以下、前処理機能442によって生成されたデータを投影データと称するが、当該前処理機能442によって生成されたデータ(つまり、前処理後のデータ)及び前処理前のデータ(検出データ)を総称して投影データと称する場合もある。
再構成処理機能443は、上記した投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行って例えばボリュームデータに相当するCT画像データ(再構成画像データ)を生成する。
画像処理機能444は、入力インターフェース43を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データを公知の方法により、任意の断面の断層像データ(断面画像データ)や3次元画像データに変換する。3次元画像データの生成は再構成処理機能443が直接行っても構わない。
本実施形態において、上記したCT画像データ(再構成画像データ)、当該CT画像データから変換される断面画像データ及び3次元画像データは、被検体Pを撮影することによって得られる医用画像(データ)に相当し、メモリ41に記憶される。
ここで、本実施形態に係るX線CT装置1は、例えばめくり表示を行うめくり表示機能を有しているものとする。めくり表示機能は、ディスプレイ42上に設けられているビュー(表示領域)において1枚ずつめくるように複数の医用画像を順次表示することができる機能であり、例えばユーザが画像診断(読影)を行う際に利用される。
しかしながら、例えば救急患者に対する画像診断を行うような場合には当該画像診断のために観察しなければならない部位または臓器等は概ね共通しているにもかかわらず、当該画像診断の都度、医用画像を表示する範囲(以下、めくり範囲と表記)等のめくり表示に関する条件(以下、表示条件と表記)を設定しなければならず、効率的な画像診断を阻害する場合がある。
このため、本実施形態において、処理回路44は、このようなめくり表示機能を利用する際の効率的な画像診断を実現するための機能部として、表示条件設定機能445(設定部)及び表示制御機能446(表示制御部)を有している。
表示条件設定機能445は、例えばユーザによって指定された複数のめくり範囲を設定する。なお、複数のめくり範囲は、X線CT装置1を使用するユーザによって指定される場合を想定しているが、例えば当該ユーザ以外のサービスマン等によって指定されても構わない。
また、表示条件設定機能445は、上記した複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置(以下、開始位置と表記)及び医用画像の表示を終了する位置(以下、終了位置と表記)を含むめくり方向を更に設定する。めくり方向は、めくり範囲においてめくり表示を行う際の複数の医用画像の表示順序に関する設定値である。具体的には、めくり方向においては、当該めくり方向に含まれる開始位置(開始スライス)から終了位置(終了スライス)に向かってめくるように医用画像を順次表示することを設定することができる。なお、本実施形態においてめくり方向とは上記したように開始位置から終了位置に向かう方向を示す情報を意図しているが、当該めくり方向は、例えば医用画像をめくる順序を特定することができる情報(めくり順序情報)であればよく、例えば特定の位置から当該特定の位置に戻ってくる(例えば、所定の部位を往復する)ような複数の方向を含むような概念であってもよい。
更に、表示条件設定機能445は、上記した複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像のウィンドウ幅及びウィンドウレベル(以下、WW/WLと表記)を設定する。WW/WLは、めくり範囲においてめくり表示を行う際の医用画像の輝度に関する設定値である。具体的には、医用画像を構成する複数の画素の各々には当該医用画像を表現するためのCT値が割り当てられているが、WW/WLにおいては、ウィンドウレベル(WL)を基準値とし、当該基準値からウィンドウ幅(WW)の範囲内のCT値を所定の階調(例えば、256階調等)の輝度で表現することにより、特定の部位(の特徴)を強調するような医用画像を表示することを設定することができる。以下、表示条件設定機能445がWW/WLを設定するものとして説明するが、当該WW/WLは、医用画像の輝度を変化させる階調処理に関する条件(医用画像の階調処理条件)の一例である。すなわち、本実施形態において表示条件設定機能445は、WW/WLとは異なる階調処理条件を設定してもよい。具体的には、例えばシグモイド関数を用いて医用画像の輝度を変化させるような場合においては、当該シグモイド関数のパラメータが階調処理条件として設定されてもよい。
なお、上記したように表示条件設定機能445によって設定されるめくり範囲、めくり方向及びWW/WLは、めくり表示に関する表示条件に相当する。
表示制御機能446は、X線CT装置1において被検体Pが撮影された場合に、表示条件設定機能445によって設定された表示条件(めくり範囲、めくり方向及びWW/WL)を適用して、メモリ41に記憶された複数の医用画像(つまり、被検体Pを撮影することによって得られた複数の医用画像)のめくり表示を行う。この場合、表示条件として設定されためくり範囲に該当する複数の医用画像が、当該表示条件として設定されためくり方向及びWW/WLに従って、所定のビューに順次表示される。
なお、めくり表示における医用画像の表示の切り替え(つまり、めくり)は、例えば所定時間の経過等に応じて自動的に行われてもよいし、入力インターフェース43を介して受け付けられるユーザの操作(医用画像の切り替えを指示する操作)に応じて行われてもよい。
次に、図2のフローチャートを参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の処理手順の一例について説明する。ここでは、上記しためくり表示(機能)に関する処理(つまり、図1に示す表示条件設定機能445及び表示制御機能446によって実行される処理)について主に説明する。
まず、例えば救急患者に対する画像診断の都度、めくり表示に関する表示条件を設定するような事態を避けるために、本実施形態において表示条件設定機能445は、当該救急患者が搬送される前の段階で、当該表示条件を予め設定する(ステップS1)。
この場合、表示条件設定機能445は、めくり範囲、めくり方向及びWW/WLを表示条件として設定する。
めくり範囲は、例えば画像診断において観察される部位(名)または臓器(名)を指定するユーザの操作に基づいて設定される。なお、めくり範囲は、医用画像を表示する範囲を特定することができる態様で設定されればよく、例えば表示制御機能446によってディスプレイ42上のビューに表示された模擬人体図(人体の形状を模した図形)上でROI(関心領域)を指定するユーザの操作に基づいて設定されてもよい。また、めくり範囲は、被検体Pが載置される寝台装置30(天板33)上の位置(例えば、Z軸方向の位置)を表す数値を指定するユーザの操作に基づいて設定されてもよい。
なお、本実施形態において、表示条件設定機能445は、表示条件として複数のめくり範囲を設定することができる。この場合、複数のめくり範囲のうちの一部(第1めくり範囲)は部位または臓器を指定するユーザの操作に基づいて設定され、当該複数のめくり範囲のうちの他部(第2めくり範囲)はROIを指定するユーザの操作に基づいて設定されてもよい(つまり、複数のめくり範囲の各々が異なる手法で設定されてもよい)。
めくり方向は、例えば複数のめくり範囲の各々の開始位置及び終了位置を指定するユーザの操作に基づいて設定される。なお、めくり方向は、めくり範囲(観察される部位等)に応じて自動的に設定されても構わない。
WW/WLは、例えば複数のめくり範囲の各々に対して自動的に設定される。具体的には、例えば第1部位(または第1臓器)を指定するユーザの操作に基づいてめくり範囲が設定された場合には、当該第1部位を観察するために推奨されているWW/WL(つまり、当該第1部位に対して予め定められているWW/WL)が設定される。一方、例えば第2部位(または第2臓器)を指定するユーザの操作に基づいてめくり範囲が設定された場合には、当該第2部位を観察するために推奨されているWW/WL(つまり、当該第2部位に対して予め定められているWW/WL)が設定される。ここでは、部位(または臓器)を指定するユーザの操作に基づいてめくり範囲が設定された場合について説明したが、上記したROIまたは寝台装置30上の位置を表す数値を指定するユーザの操作に基づいてめくり範囲が設定された場合についても同様に、当該めくり範囲(に該当する部位等)に応じたWW/WLを自動的に設定することができる。なお、WW/WLは、入力インターフェース43を介して受け付けられたユーザの操作に基づいて設定されてもよい(つまり、ユーザが手動で指定してもよい)。
上記したステップS1において設定された表示条件(めくり範囲、WW/WL及びめくり方向)は、例えば表示条件設定機能445内に保持(登録)される。
ここで、例えばX線CT装置1が設置されている医療機関等に救急患者が搬送された場合を想定する。この場合、医療機関に搬送された救急患者を被検体Pとして当該被検体PをX線CT装置1で撮影することによって、当該被検体Pの複数の医用画像(データ)がX線CT装置1のメモリ41に記憶される。
上記した救急患者(被検体P)に対する撮影の後にめくり表示機能を利用して画像診断が行われる場合、表示制御機能446は、メモリ41に記憶された複数の医用画像を当該メモリ41から取得し、ステップS1において設定された表示条件(つまり、表示条件設定機能445内に保持されている表示条件)を当該メモリ41から取得された複数の医用画像のめくり表示(画像めくり)に適用する(ステップS2)。なお、メモリ41に記憶された医用画像には例えばCT画像(データ)、断面画像(データ)及び3次元画像(データ)等が含まれるが、ここでは、当該メモリ41から複数の断面画像が取得されたものとして説明する。
ステップS2において、表示制御機能446は、ステップS1において設定された表示条件における複数のめくり範囲の各々に該当する複数の断面画像を、めくり表示の対象となる画像(以下、表示対象画像と表記)として決定する。
ここで、表示制御機能446は、例えば解剖学的ランドマーク検出(ALD:Anatomical Landmark Detection)と称される機能(以下、単にALDと表記)を有しているものとする。このALDによれば、例えば断面画像に含まれる身体的特徴点を検出することができる。この場合、表示条件におけるめくり範囲が例えば部位または臓器を指定するユーザの操作に基づいて設定されているものとすると、表示制御機能446は、メモリ41から取得された複数の断面画像の各々に含まれる被検体Pの身体的特徴点をALDを用いて抽出することによって、当該複数の断面画像のうちの当該部位または臓器を含む断面画像を表示対象画像として決定することができる。
また、めくり範囲が例えば模擬人体図上でROIを指定するユーザの操作に基づいて設定されている場合には、表示制御機能446は、メモリ41から取得された複数の断面画像のうちの当該ROIに包含される部位または臓器を含む断面画像を表示対象画像として決定すればよい。同様に、めくり範囲が例えば寝台装置30上の位置(Z軸方向の位置)を表す数値を指定するユーザの操作に基づいて設定されている場合には、表示制御機能446は、複数の断面画像のうちの当該数値によって表される位置を包含する範囲に載置されていた被検体Pの部位または臓器を含む断面画像を表示対象画像として決定すればよい。
なお、上記したように決定される表示対象画像は、めくり方向を設定する際にユーザによって指定された開始位置から終了位置に向かう方向(例えば、体軸方向等)に対して直交する断面画像(体軸断面画像)である。なお、表示対象画像は、例えばMPR(Multi Planar Reconstruction)画像であることを想定しているが、CPR(Curved Planar Reconstruction)軸と直交する断面画像(CPR画像)等であってもよい。
ステップS2の処理が実行されると、表示制御機能446は、上記したように決定された表示対象画像のめくり表示を行う(ステップS3)。この場合、表示対象画像(めくり範囲に該当する複数の断面画像)は、ステップS1において設定された表示条件におけるめくり方向に含まれる開始位置から終了位置に向かう方向に沿って順番に表示される。また、表示対象画像の輝度は、ステップS1において設定された表示条件におけるWW/WLに従って調整される。
上記したように本実施形態におけるめくり表示(機能)は、めくりたい範囲、順序及び輝度(つまり、表示条件)の設定と、医用画像(断面画像)に対する表示条件の適用と、画像表示との3つのステップにより実現される。
以下、図3を参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の動作の具体例について説明する。
図3においては、表示条件として設定されている複数のめくり範囲が模擬人体図上に示されており、当該複数のめくり範囲は、第1~第3めくり範囲445a~445cを含む。
第1めくり範囲445aは、例えば足から首までのような部位がユーザによって指定された場合に設定されるめくり範囲に相当する。第2めくり範囲445bは、例えば胸部がユーザによって指定された場合に設定されるめくり範囲に相当する。第3めくり範囲445cは、例えば腹部がユーザによって指定された場合に設定されるめくり範囲を相当する。
図3に示すように、例えば第1めくり範囲445a(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部と第2めくり範囲445b(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部とは重複していてもよい。同様に、例えば第1めくり範囲445a(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部と第3めくり範囲445c(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部とは重複していてもよいし、第2めくり範囲445b(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部と第3めくり範囲445c(に該当する複数の断面画像)の少なくとも一部とは重複していてもよい。
なお、本実施形態における表示条件としてはめくり方向及びWW/WLが更に設定されるが、当該めくり方向及びWW/WLは、上記した第1~第3めくり範囲445a~445cの各々について設定される。以下の説明では、第1めくり範囲445aについて設定されためくり方向及びWW/WLを第1めくり方向及び第1WW/WL、第2めくり範囲445bについて設定されためくり方向及びWW/WLを第2めくり方向及び第2WW/WL、第3めくり範囲445cについて設定されためくり方向及びWW/WLを第3めくり方向及び第3WW/WLと称する。
ここで、救急患者が搬送され、当該救急患者(被検体P)がX線CT装置1で撮影された場合、当該被検体Pの複数の断面画像(つまり、被検体Pに対する撮影に連動して再構成された複数の断面画像)が取得される。
この場合、上記した表示条件(第1~第3めくり範囲445a~445c)に基づいて、複数の断面画像の中から表示対象画像が決定される。
図3に示すように第1めくり範囲445aが足から首までの範囲である場合において、第1めくり方向に含まれる開始位置が第1めくり範囲445aの足側の端部に相当する位置であり、当該第1めくり方向に含まれる終了位置が第1めくり範囲445aの首側の端部に相当する位置であるものとする。この場合、第1めくり範囲445aに該当する複数の断面画像であって、第1めくり方向における開始位置から終了位置に向かう方向(Z軸方向)に直交するX-Y平面に沿う複数の断面画像が表示対象画像として決定される。
ここでは第1めくり範囲445aについて説明したが、第2及び第3めくり範囲445b及び445cについても同様に表示対象画像が決定される。
上記したように第1~第3めくり範囲445a~445cの各々について表示対象画像が決定された場合、当該第1~第3めくり範囲445a~445cの各々のめくり表示が行われる(つまり、当該表示対象画像がビューに順次表示される)。
具体的には、まず、第1めくり範囲445aのめくり表示が行われる。この第1めくり範囲445aのめくり表示においては、当該第1めくり範囲445aについて決定された表示対象画像が、第1めくり方向に含まれる開始位置(足側の端部に相当する位置)から終了位置(首側の端部に相当する位置)に向かう順序及び第1WW/WLに従った輝度で表示される。
第1めくり範囲445aのめくり表示が終了すると、第2めくり範囲445bのめくり表示が行われる。この第2めくり範囲445bのめくり表示においては、当該第2めくり範囲445bについて決定された表示対象画像が、第2めくり方向に含まれる開始位置から終了位置に向かう順序及び第2WW/WLに従った輝度で表示される。
更に、第2めくり範囲445bのめくり表示が終了すると、第3めくり範囲445cのめくり表示が行われる。この第3めくり範囲445cのめくり表示においては、当該第3めくり範囲445cについて決定された表示対象画像が、第3めくり方向に含まれる開始位置から終了位置に向かう順序及び第3WW/WLに従った輝度で表示される。
上記したように本実施形態においては、複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の開始位置(医用画像の表示を開始する位置)及び終了位置(医用画像の表示を終了する位置)を含むめくり方向(めくり順序情報)と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像(例えば、断面画像)のWW/WL(階調処理条件)とを表示条件として設定する。また、本実施形態においては、X線CT装置1のような医用画像診断装置で被検体Pが撮影された場合に、設定された表示条件を適用して、当該被検体Pを撮影することによって得られた複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する(つまり、めくり表示を行う)。
本実施形態においては、このような構成により、例えば救急患者に対する画像診断を行うような場合(つまり、ルーチン読影の際に)に次に観察しなければならない部位等を考える手間や当該部位等に応じてめくり範囲を切り替える操作を行う手間を低減することができるため、画像診断効率を向上させることができる。
換言すれば、本実施形態によれば、画像診断を行うための読影順序に沿っためくり範囲及びめくり方向を表示条件として設定しておくことにより、ユーザ(画像診断を行う読影者)は画像をめくるだけで観察したい部位(観察対象部位)に関する医用画像が順次表示されていくため、画像診断(読影)におけるワークフローを改善することができる。また、本実施形態によれば、複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像のWW/WLが表示条件として自動的に設定される(つまり、自動で観察対象部位を容易に視認することが可能な輝度で医用画像が表示される)ため、より画像診断効率を向上させることが可能となる。
ここで、例えば異なる部位を観察するために同一の医用画像(断面画像)を複数回表示して画像診断を行う場合がある。このため、本実施形態において表示条件として設定される複数のめくり範囲のうちの1つのめくり範囲(第1めくり範囲)に該当する複数の医用画像の少なくとも一部と当該めくり範囲とは異なるめくり範囲(第2めくり範囲)に該当する複数の医用画像の少なくとも一部とは重複していてもよい。この場合、画像診断を行う際に観察される部位(つまり、診断目的)に応じて当該部位を観察するために適した輝度が異なるため、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像のWW/WLは異なっていてもよい。すなわち、本実施形態においては、少なくとも一部が重複する複数のめくり範囲の各々に対して異なるWW/WLを設定することによって、当該複数のめくり範囲の各々において異なる部位を適切なWW/WLで観察することが可能となる。ここでは複数のめくり範囲の各々について設定されるWW/WLについて説明したが、めくり方向についても同様である。
更に、本実施形態においては例えば図3に示す第1~第3めくり範囲445a~445cの順にめくり表示が行われるものとして説明したが、表示条件として設定される複数のめくり範囲の各々の順番(つまり、めくり表示が行われるめくり範囲の順番)を示すルート(経路)が当該表示条件として更に設定されてもよい。具体的には、例えばユーザの操作に基づいて第1めくり範囲445a、第2めくり範囲445b及び第3めくり範囲445cという順番を示すルートが設定されてもよいし、第3めくり範囲445c、第1めくり範囲445a及び第2めくり範囲445bという順番を示すルートが設定されてもよい。
また、例えばビューに表示された模擬人体図上においてROIを指定するユーザの操作に基づいて第1~第3めくり範囲445a~445cが設定された場合に例えば図4に示すように複数のルートを当該ビューに表示し、当該複数のルートのうちのユーザによって選択された1つのルート(つまり、第1~第3めくり範囲445a~445cの各々の順番)を設定するようにしてもよい。なお、図4に示す(1)は第1めくり範囲445a、(2)は第2めくり範囲445b、(3)は第3めくり範囲445cを示しており、当該図4おいては、ユーザによって選択された「(1)→(2)→(3)(つまり、第1めくり範囲445a、第2めくり範囲445b及び第3めくり範囲445cという順番を示すルート)」が設定された場合を示している。
本実施形態においては、このように表示条件として設定されたルート(によって示される複数のめくり範囲の各々の順番)に従って、当該複数のめくり範囲のめくり表示が行われる。
なお、ここではルートが表示条件として予め設定される場合を想定しているが、当該ルートはめくり表示の時点でユーザによって選択(設定)される構成であっても構わない。
また、本実施形態においては事前に表示条件を設定しておく構成であるところ、当該表示条件を設定するための操作をしたユーザと、実際にめくり表示(機能)を利用して画像診断を行うユーザとが異なる場合があり、当該画像診断を行うユーザが上記したルート等の表示条件を把握していない可能性がある。このため、本実施形態においては、例えば図5に示すように、複数のめくり範囲(第1~第3めくり範囲445a~445c)のめくり表示が行われるビュー421とは異なるビュー422に、当該複数のめくり範囲のめくり表示を行う順番を示すルートを表示する(つまり、めくり表示を行うルートを可視化する)ようにしてもよい。これによれば、ユーザは、表示条件として予め設定されているルートを容易に把握することが可能である。なお、図5に示すビュー422(例えば、模擬人体図上)には、めくり表示においてビュー421に表示されている医用画像の位置(つまり、被検体Pのどの位置の断面画像が表示されているか)が更に表示されてもよい。
また、例えば第1めくり範囲445a、第2めくり範囲445b及び第3めくり範囲445cという順番を示すルートが設定されている場合には、第1めくり範囲445aのめくり表示が完了した後に第2めくり範囲445bのめくり表示が開始され、当該第2めくり範囲445bのめくり表示が完了した後に第3めくり範囲445cのめくり表示が開始される。しかしながら、例えば第1めくり範囲445aのめくり表示が完了する前に(第1めくり範囲445aに該当する複数の医用画像が順次表示されている間に)、入力インターフェース43を介して第1めくり範囲445aの次の第2めくり範囲445bに遷移することを指示するユーザの操作が受け付けられた場合には、当該第1めくり範囲445aのめくり表示(つまり、第1めくり範囲445aに該当する複数の医用画像の表示)を中断し、当該第2めくり範囲445bのめくり表示を開始する(第2めくり範囲445bに該当する複数の医用画像を順次表示する)ようにしてもよい。すなわち、本実施形態は、第1めくり範囲445aのめくり表示を第2めくり範囲445bのめくり表示に強制的に遷移させることが可能な仕組み(めくり範囲送り)を有していてもよい。なお、ここでは第1めくり範囲445aのめくり表示を第2めくり範囲445bのめくり表示に遷移させるものとして説明したが、当該第1めくり範囲445aのめくり表示を第3めくり範囲445cのめくり表示に遷移させてもよい。
更に、例えば第1めくり範囲445a、第2めくり範囲445b及び第3めくり範囲445cという順番を示すルート(以下、第1ルートと表記)が設定されている場合において当該第1ルートに従ってめくり表示が行われている場合であっても、当該第1ルートを当該第1ルートとは異なる第2ルートに変更する(つまり、ルートを途中で切り替える)ことを指示するユーザの操作が受け付けられた場合には、当該第1ルートに従っためくり表示を中断し、当該第2ルートに従っためくり表示を行うようにしてもよい。なお、上記したルートを変更することを指示する操作は、例えば図5に示すビュー422等において変更後のルートを選択する操作であってもよいし、所定のボタンを押下するような操作であってもよい。また、ルートの変更は、例えばめくり表示が行われる断面画像に基づく病変の有無等に応じて自動的に実施されても構わない。なお、上記したように第1ルートが第2ルートに変更された場合には、当該第1ルートに従ってめくり表示が行われていたビューにおいて当該第2ルートに従っためくり表示が行われてもよいし、当該ビューとは異なるビューが追加され、当該追加されたビューにおいて第2ルートに従っためくり表示が行われてもよい。
上記しためくり範囲を遷移させる構成及びめくり範囲の順番(つまり、ルート)を変更する構成によれば、めくり表示(機能)に対するユーザの利便性を向上させ、より効率的な画像診断を実現することができる。
なお、本実施形態においては、ユーザによって指定された部位または臓器(つまり、部位または臓器を指定するユーザの操作)に基づいて複数のめくり範囲が設定される構成により、ユーザにとって所望のめくり範囲を容易に設定することができる。
更に、本実施形態においては、ビューに表示された模擬人体図上においてユーザによって指定された領域(当該模擬人体図上でROIを指定するユーザの操作)に基づいて複数のめくり範囲が設定されてもよく、このような構成によれば、ユーザは直観的に複数のめくり範囲を設定することができる。
なお、複数のめくり範囲は、ここで説明した以外の手法で設定されても構わない。また、複数のめくり範囲の各々は、異なる手法で設定されても構わない。
ところで、本実施形態においてはディスプレイ上の所定の表示領域であるビューにおいてめくり表示が行われるものとして説明したが、X線CT装置1は、例えば複数のビュー(表示領域)を配置し、被検体Pを撮影することによって得られる医用画像群を所定の表示形式で当該複数のビューに同時に表示するハンギングレイアウトと称される機能を有している場合がある。この場合、例えば複数のビューのうちの特定のビューに対して表示条件を紐づける(設定する)ことによって、当該特定のビューにおいてめくり表示を行う際に当該表示条件を適用する構成とすることができる。なお、ハンギングレイアウトにおいては例えばビューの数及び配置や当該ビューの表示内容等を設定することが可能であるが、上記したような特定のビューに対する表示条件の紐づけは、当該ハンギングレイアウトの設定項目の1つとして用意されているものとする。
これによれば、例えばハンギングレイアウトにおいて配置される撮影(スキャン)直後に医用画像を確認するためのビューにおいてめくり表示を行う場合に本実施形態における表示条件を適用するような構成とすることも可能であるし、撮影の後に医用画像を観察するPreview画面と称されるビュー(スキャンや診断目的に応じた医用画像の観察レイアウト上の1つのビュー)においてめくり表示を行う場合に当該表示条件を適用するような構成とすることも可能である。
なお、ここではハンギングレイアウトにおいて配置される特定のビューに表示条件が紐づけられる場合について説明したが、当該表示条件は、専用のアプリケーションプログラム等によって実現されるビューにおいてめくり表示を行う際に適用されてもよい。
また、表示条件は、めくり表示が行われる医用画像に対して紐づけることによって、当該医用画像のめくり表示を行う場合に適用されてもよい。この場合には、例えば撮影部位または撮影プロトコル(つまり、撮影条件)毎に異なる表示条件を紐づけておく(設定しておく)ことにより、被検体Pを撮影することによって得られた複数の医用画像のめくり表示を行う際に、当該被検体Pが撮影される際に指定された撮影部位または撮影プロトコルに対して設定された表示条件を選択し、当該選択された表示条件を適用してめくり表示を行うようなことが可能となる。本実施形態においては救急患者を被検体Pとして画像診断を行うような場合を主に想定しているが、上記したように撮影部位または撮影プロトコル毎に表示条件を設定しておく構成によれば、様々な状況で画像診断を行う場合に本実施形態を適用することが可能となる。
更に、本実施形態においては、例えば被検体Pを撮影することによって得られた複数の医用画像のうちの第1医用画像のめくり表示を複数のビューのうちの第1ビューにおいて行う(つまり、当該第1医用画像を第1ビューに順次表示する)場合に、当該第1医用画像と関連する第2医用画像を第1ビューとは異なる第2ビューに表示するような構成としても構わない。なお、第2医用画像とは例えば第1医用画像(断面画像)において表示されている部位または臓器に対する画像診断に有用な画像であり、例えば第1医用画像として体軸断面画像のめくり表示を第1ビューにおいて行う場合に、当該体軸断面画像と直交する矢状面画像または冠状断面画像を第2医用画像として第2ビューに表示するような構成が想定される。また、例えば第1医用画像としてCPR画像のめくり表示を第1ビューにおいて行う場合に、当該CPR画像と直交する断面画像を第2ビューに表示するような構成であってもよい。更に、例えば対となっている(または左右対称の)2つの部位または臓器の一方の医用画像のめくり表示を第1ビューにおいて行う場合に、他方の医用画像を第2ビューに表示するような構成であってもよい。
なお、本実施形態においては例えばめくり範囲、めくり方向、WW/WL及びルート等が表示条件として設定されるものとして説明したが、これらのうちの一部のみが表示条件として設定されてもよいし、これら以外の例えばめくり範囲に該当する複数の医用画像のめくり速度(めくり表示を行うために医用画像の表示を切り替える速度)やZoom率等が表示条件として更に設定されてもよい。このめくり速度及びZoom率は、例えば診断目的(観察目的)や観察される部位(のサイズ)等に応じて自動的に設定されてもよいし、ユーザの操作に基づいて任意に設定されてもよい。
更に、本実施形態においては、例えばめくり表示が行われる複数の医用画像のうちの一部の医用画像を、当該医用画像と同じ位置(当該医用画像において表示される臓器)を異なる条件で再構成した他の医用画像やサブトラクション画像のような解析処理画像に差し替えるような表示条件が更に設定されてもよい。このような表示条件においては例えば臓器(名)等が設定(指定)されていればよく、当該表示条件が適用されることによって、当該臓器を表示する医用画像を他の画像に差し替えてめくり表示を行うような構成を実現することができる。
また、本実施形態においては予め設定された表示条件を適用してめくり表示を行うものとして説明したが、本実施形態は、当該表示条件をめくり表示を行うビューとは異なるビューに表示し、当該ビュー上におけるユーザの操作に基づいて当該表示条件(めくり範囲、めくり方向、WW/WL、ルート、めくり速度及びZoom率等)の追加、修正及び削除等を実施する(つまり、めくり表示中に表示条件を編集する)ことができるように構成されていてもよい。
なお、本実施形態においては医用画像処理装置の一例としてX線CT装置1について説明したが、当該医用画像処理装置は、上記したようにMRI装置及び超音波診断装置等の他の医用画像診断装置であってもよい。更に、本実施形態に係る医用画像処理装置は、医用画像診断装置と通信可能に接続される情報処理装置等であってもよい。また、本実施形態においては表示条件設定機能445及び表示制御機能446を有する単体の装置(医用画像処理装置)について主に説明したが、本実施形態は、当該表示条件設定機能445及び表示制御機能446をそれぞれ有する複数の装置から構成される医用画像処理システムとして実現されてもよい。この場合、医用画像処理システムは、例えば上記したX線CT装置1のような医用画像診断装置及び当該医用画像診断装置と通信可能に接続される医用画像処理装置(医用画像表示装置)を備え、当該医用画像診断装置が表示条件設定機能445に相当する機能を有し、当該医用画像処理装置が表示制御機能446に相当する機能を有するように構成されていてもよい。
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、画像診断効率を向上させることができる。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…X線CT装置(医用画像処理装置)、10…架台装置、11…X線管、12…X線検出器、13…回転フレーム、14…X線高電圧装置、15…制御装置、16…ウェッジ、17…コリメータ、18…DAS、30…寝台装置、31…基台、32…寝台駆動装置、33…天板、34…支持フレーム、40…コンソール装置、41…メモリ、42…ディスプレイ、43…入力インターフェース、44…処理回路、441…システム制御機能、442…前処理機能、443…再構成処理機能、444…画像処理機能、445…表示条件設定機能、446…表示制御機能。

Claims (15)

  1. 画像診断のために複数の医用画像を順次表示するめくり表示機能を有する医用画像処理装置において、
    複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置及び医用画像の表示を終了する位置を含むめくり順序情報と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像の階調処理条件とを表示条件として設定する設定部と、
    被検体が撮影された場合に、前記設定された表示条件を適用して、当該被検体を撮影することによって得られた前記複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する表示制御部と
    を具備する医用画像処理装置。
  2. 前記複数のめくり範囲のうちの第1めくり範囲に該当する複数の医用画像の少なくとも一部と当該第1めくり範囲とは異なる第2めくり範囲に該当する複数の医用画像の少なくとも一部とが重複する請求項1記載の医用画像処理装置。
  3. 前記第1めくり範囲に該当する複数の医用画像の階調処理条件と、前記第2めくり範囲に該当する複数の医用画像の階調処理条件とは異なる請求項2記載の医用画像処理装置。
  4. 前記設定部は、前記複数のめくり範囲の各々の順番を示すルートを前記表示条件として更に設定し、
    前記表示制御部は、前記ルートによって示される前記複数のめくり範囲の各々の順番に従って、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する
    請求項1記載の医用画像処理装置。
  5. 前記表示条件として設定されるルートは、前記複数のめくり範囲の各々の順番を示す複数のルートの中からユーザによって選択される請求項4記載の医用画像処理装置。
  6. 前記表示制御部は、前記複数の医用画像を順次表示する際に、前記表示条件として設定されているルートを更に表示する請求項4記載の医用画像処理装置。
  7. 前記複数のめくり範囲のうちの第1めくり範囲に該当する複数の医用画像を順次表示している間に、当該第1めくり範囲の次の第2めくり範囲に遷移することを指示する操作を受け付ける操作受付部を更に具備し、
    前記表示制御部は、前記第2めくり範囲に遷移することを指示する操作が受け付けられた場合、前記第1めくり範囲に該当する複数の医用画像の表示を中断し、前記第2めくり範囲に該当する複数の医用画像を順次表示する
    請求項4記載の医用画像処理装置。
  8. 第1ルートによって示される前記複数のめくり範囲の各々の順番に従って前記複数の医用画像を順次表示している間に、当該第1ルートを第2ルートに変更することを指示する操作を受け付ける操作受付部を更に具備し、
    前記表示制御部は、前記第2ルートに変更することを指示する操作が受け付けられた場合、前記第1ルートによって示される前記複数のめくり範囲の各々の順番に従った前記複数の医用画像の表示を中断し、当該第2ルートによって示される前記複数のめくり範囲の各々の順番に従って、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する
    請求項4記載の医用画像処理装置。
  9. 前記設定部は、部位または臓器を指定するユーザの操作に基づいて前記複数のめくり範囲を設定する請求項1記載の医用画像処理装置。
  10. 前記表示制御部は、模擬人体図を表示し、
    前記設定部は、前記模擬人体図上で領域を指定するユーザの操作に基づいて前記複数のめくり範囲を設定する
    請求項1記載の医用画像処理装置。
  11. 前記表示制御部は、複数の表示領域のうちの前記表示条件が設定された表示領域に前記複数の医用画像を順次表示する際に当該表示条件を適用する請求項1記載の医用画像処理装置。
  12. 前記設定部は、撮影部位または撮影プロトコル毎に前記表示条件を設定し、
    前記表示制御部は、前記被検体が撮影される際に指定された撮影部位または撮影プロトコルに対して設定された表示条件を選択し、当該選択された表示条件を適用して前記複数の医用画像を順次表示する
    請求項1記載の医用画像処理装置。
  13. 前記表示制御部は、前記設定された表示条件を適用して前記複数の医用画像のうちの第1医用画像を複数の表示領域のうちの第1表示領域に順次表示する場合、当該第1医用画像と関連する第2医用画像を当該第1表示領域とは異なる第2表示領域に表示する請求項1記載の医用画像処理装置。
  14. 被検体を撮影する医用画像診断装置と、当該被検体を撮影することによって得られた複数の医用画像を順次表示するめくり表示機能を有する医用画像処理装置を含む医用画像処理システムにおいて、
    前記医用画像診断装置は、複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置及び医用画像の表示を終了する位置を含むめくり順序情報と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像の階調処理条件とを表示条件として設定する設定部を含み、
    前記医用画像処理装置は、被検体が撮影された場合に、前記設定された表示条件を適用して、当該被検体を撮影することによって得られた前記複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する表示制御部を含む
    医用画像処理システム。
  15. 画像診断のために複数の医用画像を順次表示するめくり表示機能を有する医用画像処理装置が実行する医用画像処理方法であって、
    複数のめくり範囲と、当該複数のめくり範囲の各々の医用画像の表示を開始する位置及び医用画像の表示を終了する位置を含むめくり順序情報と、当該複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像の階調処理条件とを表示条件として設定し、
    被検体が撮影された場合に、前記設定された表示条件を適用して、当該被検体を撮影することによって得られた前記複数のめくり範囲の各々に該当する複数の医用画像を順次表示する
    医用画像処理方法。
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