JP4153318B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、特に詳しくは、被写体の断層画像のスタック表示の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＴやＭＲＩ装置等によって撮影・取得された、被写体を体軸（Axial軸 ）に沿ってスライスしたときの複数の断層画像を読影する１つの手法として、これら複数の断層画像をスライスした軸に沿って動画的に切替表示する、いわゆるスタック表示が用いられている。また、近年では、被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータに基づいて、体軸（Axial軸 ）とともに直交座標軸を構成する冠軸（Coronal軸 ）や矢軸（Sagittal軸）、またはその他の任意の軸に沿ってスライスしたときの複数の断層画像（ＭＰＲ画像）を再構成して生成し、これらＭＰＲ画像をスタック表示する手法も用いられている。例えば、特許文献１により、被写体を直交座標系の各座標軸に沿ってスライスしたときの断層画像を、座標軸ごとに所定のカーソルの位置に応じて切替表示する方法、すなわち、断層画像をカーソルの移動により手動でスタック表示する方法について提案されている。
【０００３】
なお、スタック表示には、断層面の位置を手動でスライドさせる手動スタック表示と、断層面の位置を自動的に一定時間間隔でスライドさせる自動スタック表示とがあり、必要に応じて使い分けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１０００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、被写体を含む３次元空間を所定の軸に沿ってスライスしたときの断層画像には、被写体を含む断層画像だけでなく、被写体を含まない被写体外の画像も含まれることがある。特に、ＭＰＲ画像は、ボリュームデータによって表される３次元空間を、被写体の体軸とは異なる軸に沿ってスライスしたときの断層面を表す画像なので、読影価値のない被写体外の画像が含まれることが多い。
【０００６】
しかしながら、従来のスタック表示方法は、得られたすべての断層画像を表示範囲に含むため、手動スタック表示においては、被写体の画像の範囲が明確に絞りきれず、所望の画像を短時間で表示させることが難しい傾向があり、また、自動スタック表示においては、被写体外の画像が表示されることにより無駄な時間を消費するか、あるいは、それを避けるために、表示画面が被写体の画像から被写体外の画像に切り替わる際に、スタック表示の向きを手動で反転させる煩雑な操作が必要となり、読影効率の低下を招いている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、読影効率をより向上させることが可能な断層画像のスタック表示を行う画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を所定のスライス軸に沿って所定のスライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを取得する断層画像データ取得手段と、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識する被写体存在範囲認識手段と、上記複数の断層画像のうち、その範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するボリュームデータ取得手段と、３次元空間においてスライス軸とスライス間隔とを設定するスライス条件設定手段と、取得されたボリュームデータに基づいて、３次元空間を上記スライス軸に沿って上記スライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成する断層画像データ生成手段と、３次元空間の少なくともスライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識する被写体存在範囲認識手段と、上記複数の断層画像のうち、その範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、「ボリュームデータ」とは、３次元空間を小さな立方体の集合としてモデル化したときの各立方体に対応する濃度または輝度を表す信号値からなるデータであり、例えば、ＣＴやＭＲＩ装置によって撮影された、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる３次元ＣＴデータや３次元ＭＲＩデータなどが挙げられる。
【００１１】
また、ボリュームデータ取得手段は、画像表示装置に直接またはネットワークを介して接続されたＣＴやＭＲＩ装置などの撮影装置からボリュームデータを取得するものであってもよいし、画像表示装置にネットワークを介して接続されたサーバから当該サーバに保存されているボリュームデータを読み出して取得するものであってもよく、あるいは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存されたボリュームデータを読み取って取得するものであってもよい。
【００１２】
「スライス軸」とは、３次元空間をスライスするときの断層面の法線方向を表す軸のことであり、また、「スライス間隔」とは、３次元空間をスライスするときのスライス軸方向の断層面の間隔のことである。
【００１３】
「スタック表示」とは、複数の画像を順次切り替えて表示し、それらの画像を動画的に表示することである。
【００１４】
上記第１および第２の画像表示装置において、被写体存在範囲認識手段は、上記複数の断層画像の各々について、被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体が存在する範囲と認識するものとすることができる。
【００１５】
上記判定の方法としては、例えば、画像の各画素値を確認し、すべての画素値が所定の閾値を下回っていたときは、その画像には被写体の画像が含まれていないと判定し、逆に下回っていないときは、被写体の画像が含まれていると判定する方法が考えられる。なお、ボリュームデータが、撮影台に載置された被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の画像データからなる場合、この方法を用いると、画像内に画素値が所定の閾値を上回っている画素があっても、その画素が撮影台の像を表している場合がある。一般的に、撮影台の長軸は被写体の体軸と略平行なので、撮影台の像か否かを判定するには、ボリュームデータによって表される３次元空間を任意の軸に沿ってスライスしたときの断層画像に対して行うよりも、被写体の体軸に沿ってスライスしたときの断層画像について行う方が容易であるため、スタック表示を行う前に、当該体軸方向での断層画像について、撮影台の像であるか否かの判定を行い、撮影台の像に対応する画素値を所定の閾値を下回る値に予め差し替えておくようにしてもよい。
【００１６】
上記第２の画像表示装置においては、ボリュームデータは、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなり、さらに、スライス条件設定手段は、上記所定の軸と直交する軸を上記スライス軸として設定し、被写体存在範囲認識手段が、ボリュームデータを構成する複数の画像データに基づいて、この複数の画像データが表す複数の画像各々について、上記スライス軸方向において被写体の画像が含まれる区域を検出し、上記スライス軸方向において、検出された複数の区域をすべて含む範囲を、被写体が存在する範囲として認識するものであってもよい。例えば、上記画像表示装置が、被写体を体軸（Axial軸 ）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなるボリュームデータに基づいて、ボリュームデータによって表される３次元空間を、体軸とともに直交座標軸を構成する冠軸（Coronal軸 ）および矢軸（Sagittal軸）に沿ってスライスしたときの断層画像を再構成し、これらの画像をスタック表示するものであるとき、ボリュームデータを構成する複数の画像データが表す、被写体の体軸方向における断層画像各々について、被写体の画像を囲む最小矩形枠（各辺は直交座標軸と平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠をすべて含む、より大きな矩形枠をさらに求め、当該矩形枠の冠軸方向の区間と矢軸方向の区間とをそれぞれの軸において被写体が存在する範囲として認識するようにする。なお、上記最小矩形枠を求める方法としては、例えば、画像の中心から外側に向けてラインスキャンし、あるライン上のすべての画素値が所定の閾値を下回ったときに被写体外であると判断し、そのときのライン上に最小矩形枠の一辺を設定する。これを冠軸、矢軸方向、合わせて４つの向きで行って各辺を設定し、最小矩形枠を求めることができる。
【００１７】
また、断層画像データ生成手段は、被写体存在範囲認識手段により認識された被写体が存在する範囲内でのみ断層画像データを生成するものとしてもよい。
【００１８】
上記第１および第２の画像表示装置において、表示手段は、上記複数の断層画像を、被写体が存在する範囲に亘って、一定時間間隔で上記スライス軸に沿って順次切替表示するものであってもよい。
【００１９】
さらに、表示手段は、上記切替表示を同じ向きに繰返し行うものであってもよいし、向きを反転させて繰返し行うものであってもよい。
【００２０】
また、表示手段は、複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示する、すなわち、断層画像を間引きして表示するものであってもよい。
【００２１】
また、各断層画像の断層画像データは、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるものであってもよい。このようなデータとしては、例えば、ＭＰＶＲ（Multi Projection Volume Reconstruction）や、Ｓｌａｂ−ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）などが考えられる。
【００２２】
なお、上記第２の画像表示装置は、被写体存在範囲認識手段により、被写体が存在する範囲を先に認識しておき、断層画像データ生成手段により、認識された範囲内で断層画像データを生成し、表示手段により断層画像を表示するものであってもよいし（方法１）、断層画像データ生成手段により、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データを先に生成しておき、被写体存在範囲認識手段により、被写体が存在する範囲を認識し、表示手段によりその範囲内で断層画像を表示するものであってもよいし（方法２）、断層画像データ生成手段により、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データを先に生成しておき、被写体存在範囲認識手段および表示手段により、その断層画像データが表す断層画像に被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が含まれると判定されたときのみ、その断層画像を切替表示する処理を順次行うものであってもよいし（方法３）、あるいは、断層画像毎に、断層画像データ生成手段により断層画像データを生成し、被写体存在範囲認識手段および表示手段により、その断層画像データが表す断層画像に被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が含まれると判定されたときのみ、その断層画像を切替表示する処理を順次行うものであってもよい（方法４）。
【００２３】
上記方法２においては、上記複数の断層画像の全範囲に亘って、被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が存在する範囲を認識することもできるが、上記複数の断層画像を両端から順次判定してゆき、被写体の領域と被写体外の領域との境界に位置する断層画像を探索し、その境界に挟まれる範囲を被写体の存在する範囲とすることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の第１の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を所定のスライス軸に沿って所定のスライス間隔でスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを取得し、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識し、上記複数の断層画像のうち上記範囲内の断層画像のみをスタック表示するものであり、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明の第２の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するとともに、上記３次元空間をスライスする際のスライス軸とスライス間隔とを設定し、取得されたボリュームデータに基づいて、上記３次元空間を上記スライス軸に沿って上記スライス間隔でスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成し、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識し、上記複数の断層画像のうち上記範囲内の断層画像のみをスタック表示するものであり、取得したボリュームデータが表す３次元空間を、所望のスライス軸およびスライス間隔でスライスしたときの断層画像についても、上記第１の画像表示装置と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
上記第１および第２の画像表示装置において、被写体存在範囲認識手段を、上記複数の断層画像の各々について、被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体が存在する範囲と認識するものとすれば、実際に表示しようとする断層画像各々に対して被写体の画像が含まれているか否かを判定しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００２７】
上記第２の画像表示装置において、ボリュームデータを、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなるものとし、スライス条件設定手段を、上記所定の軸と直交する軸をスライス軸として設定するものとし、被写体存在範囲認識手段を、ボリュームデータを構成する複数の画像データに基づいて、当該複数の画像データが表す複数の画像各々について、上記スライス軸方向において被写体の画像が含まれる区域を検出し、上記スライス軸方向において、検出された複数の区域をすべて含む範囲を、被写体が存在する範囲として認識するものとすれば、実際にスライス軸方向において被写体の存在する区域を検出しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００２８】
また、断層画像データ生成手段を、被写体存在範囲認識手段により認識された被写体が存在する範囲内でのみ断層画像データを生成するものとすれば、被写体外の断層画像を担持する余分な断層画像データを生成する必要がないので、画像表示装置における処理の効率を高めて、スタック表示に係る所要時間を短縮化することができる。
【００２９】
上記第１および第２の画像表示装置において、表示手段を、上記複数の断層画像を、被写体が存在する範囲に亘って、一定時間間隔で上記スライス軸に沿って順次切替表示するものとすれば、断層面が走査される形態で被写体の断層画像が繰返し表示されるので、読影者は、被写体の内部構造における概要をより明確に記憶し、また、注目すべき箇所の見逃しを防止することができ、より精度の高い読影を行うことができる。
【００３０】
また、表示手段を、上記複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示するものとすれば、被写体全体の概要を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮が可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００３１】
また、各断層画像の断層画像データを、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるものとすれば、各断層画像が厚さ方向の情報を含む形態で表示され、被写体全体を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮や、１枚の断層画像によってより多くの情報を読み取ることが可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像表示装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第２の画像表示装置の第１実施形態による構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置１は、被写体８１を含む３次元空間Ｖを表すボリュームデータＶを取得するボリュームデータ取得手段１０と、上記３次元空間においてスライス軸Ｇとスライス間隔Ｂとを設定するスライス条件設定手段２０と、取得されたボリュームデータＶに基づいて、３次元空間Ｖをスライス軸Ｇに沿ってスライス間隔Ｂでスライスしたときの各断層面を表す断層画像Ｐをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰｉを生成する断層画像データ生成手段３０と、３次元空間Ｖの少なくともスライス軸Ｇ方向において、被写体８１が存在する範囲Ｒを認識する被写体存在範囲認識手段４０と、生成された複数の断層画像Ｐｉのうち、範囲Ｒ内の断層画像のみをスタック表示する表示手段５０とを備えている。なお、簡便のため、データとそのデータが表す空間または画像とを同じ記号で表すことにする。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ボリュームデータＶは、ＣＴ撮影装置の撮影によって得られた３次元ＣＴデータであり、被写体８１である人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像ＰＡｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなるものとする。また、スライス条件設定手段２０は、被写体８１の体軸であるＡ軸とは異なる任意の軸をスライス軸として設定し、被写体存在範囲認識手段４０は、断層画像データ生成手段３０により生成された複数の断層画像の各々について、被写体８１の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体８１が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体８１が存在する範囲Ｒと認識するものとする。
【００３４】
次に、第１実施形態による画像表示装置１の作用について説明する。
【００３５】
図２は、本実施形態における画像表示装置１の処理手順を示したフローチャートである。
【００３６】
まず、ボリュームデータ取得手段１０が、図示しないＣＴ撮影装置やサーバ等から、図３に示すような、人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉをボリュームデータＶとして取得する（ステップＳ１）。
【００３７】
一方、スライス条件設定手段２０は、Ａ軸とは異なる任意の軸をスライス軸Ｇｏとして設定し、スライス間隔Ｂｏを設定する（ステップＳ２）。このときのスライス間隔Ｂｏは、プリセットされたデータをもとに設定してもよいし、ユーザからの入力により設定してもよい。
【００３８】
断層画像データ生成手段３０は、取得したＣＴデータＰＡｉに基づいて、このデータが表す３次元空間Ｖを、図４に示すように、設定されたスライス軸Ｇｏに沿ってスライス間隔Ｂｏでスライスしたときの各断層画像ＰＯｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＯｉを生成する（ステップＳ３）。
【００３９】
被写体存在範囲認識手段４０は、生成した複数の断層画像データＰＯｉに基づいて、断層画像ＰＯｉ毎に、被写体８１の画像が含まれるか否かを判定し、含まれると判定された断層画像が存在する範囲を、スライス軸Ｇｏ方向において被写体８１が存在する範囲Ｒｏと認識する（ステップＳ４）。具体的には、断層画像毎に、画像の各画素値を確認し、すべての画素値が所定の閾値を下回っていたときは、その画像には被写体の画像が含まれていないと判定し、逆に下回っていないときは、被写体の画像が含まれていると判定する。
【００４０】
表示手段５０は、生成された断層画像データＰＯｉに基づいて、スライス軸Ｇｏでの断層画像ＰＯｉを、認識された範囲Ｒｏ内で表示画面上に表示し、ユーザからのスタック表示の指示により、スタック表示する（ステップＳ５）。スタック表示の機能としては、画面上に表示させたスライドバー等を移動することにより、手動でスタック表示を行う「手動スタック表示モード」と、一定時間間隔で、順次、断層画像が切替表示される「自動スタック表示モード」とがあり、さらに「自動スタック表示モード」の場合、表示される画像が端に到達した際の折り返し条件として、表示の向きを反射させるモードと、最初から再表示するモードのいずれかを選択できる。
【００４１】
このような、本発明の画像表示装置の第１実施形態によれば、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００４２】
また、被写体存在範囲認識手段４０は、複数の断層画像ＰＯｉの各々について、被写体８１の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体８１が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体８１が存在する範囲と認識するものであり、実際に表示しようとする断層画像各々に対して被写体８１の画像が含まれているか否かを判定しているので、確実に被写体８１の画像のみを表示することができる。
【００４３】
なお、第１実施形態において、ボリュームデータＶが、撮影台に載置された被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる場合、被写体存在範囲認識手段４０が、上述のような画素値の閾値判定による方法を用いると、画像内に画素値が所定の閾値を上回っている画素があっても、その画素が撮影台の像を表している場合がある。一般的に、撮影台の長軸は被写体の体軸と略平行なので、撮影台の像か否かを判定するには、ボリュームデータＶによって表される３次元空間Ｖを任意のスライス軸Ｇｏに沿ってスライスしたときの断層画像ＰＯｉに対して行うよりも、被写体８１の体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの断層画像について行うほうが容易であるため、スタック表示を行う前に、当該体軸方向での断層画像について、撮影台の像であるか否かの判定を行い、撮影台の像に対応する画素値を所定の閾値を下回る値に予め差し替えておくようにしてもよい。
【００４４】
また、被写体存在範囲認識手段４０が、断層画像毎に被写体８１が含まれているか否かを判定し、被写体８１が存在する範囲を認識するような場合、上記のように、すべての断層画像について判定するのではなく、断層画像の両端から順次判定してゆき、被写体と被写体外との境界を求め、その境界で挟まれた範囲を被写体８１が存在する範囲として認識するようにしてもよい。
【００４５】
続いて、本発明の画像表示装置の第２実施形態について説明する。
【００４６】
図５は、本発明の画像表示装置の第１実施形態による構成を示すブロック図である。図５に示す画像表示装置１は、第１実施形態と同じ要素（各手段）から構成されているが、各種情報（データ）の伝達経路が若干異なっている。
【００４７】
なお、本実施形態においては、第１実施形態と同様、ボリュームデータＶは、ＣＴ撮影装置の撮影によって得られた３次元ＣＴデータであり、被写体８１である人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像ＰＡｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなるものとする。また、スライス条件設定手段２０は、被写体８１の体軸であるＡ軸とともに直交座標軸を構成する冠軸（Ｃ軸）と矢軸（Ｓ軸）とをスライス軸Ｇｃ，Ｇｓとして設定し、被写体存在範囲認識手段４０は、ＣＴデータＰＡｉに基づいて、複数の断層画像ＰＡｉ各々について、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠（各辺は直交座標軸と平行）Ｆｉを求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉを全て含む矩形枠Ｆをさらに求め、この矩形枠Ｆについて、スライス軸Ｇｃ方向の区間とスライス軸Ｇｓ方向の区間とをそれぞれのスライス軸において被写体８１が存在する範囲Ｒｃ，Ｒｓとして認識するものとする。
【００４８】
次に、第２実施形態による画像表示装置１の作用について説明する。
【００４９】
図６は、本実施形態における画像表示装置１の処理手順を示したフローチャートである。
【００５０】
まず、ボリュームデータ取得手段１０が、図示しないＣＴ撮影装置やサーバ等から、図３に示すような、人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉをボリュームデータＶとして取得する（ステップＳ１１）。
【００５１】
一方、スライス条件設定手段２０は、Ａ軸とともに直交座標軸を構成するＣ軸、Ｓ軸をスライス軸Ｇｃ，Ｇｓとして設定し、スライス軸毎にスライス間隔Ｂｃ，Ｂｓを設定する（ステップＳ１２）。このときのスライス間隔は、プリセットされたデータをもとに設定してもよいし、ユーザからの入力により設定してもよい。
【００５２】
被写体存在範囲認識手段４０は、取得した複数のＣＴデータＰＡｉに基づいて、断層画像ＰＡｉ毎に、図７に示すような、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠Ｆｉ（各辺はＣ軸、Ｓ軸と平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉをすべて含む、より大きな矩形枠Ｆをさらに求め、この矩形枠Ｆについて、スライス軸Ｇｃ方向の区間とスライス軸Ｇｓ方向の区間をそれぞれの軸において被写体８１が存在する範囲Ｒｃ，Ｒｓとして認識する（ステップＳ１３）。具体的には、断層画像ＰＡｉ毎に、図８に示すように、画像の中心から外側に向けてラインスキャンし、ラインＬ上のすべての画素値が所定の閾値を下回ったときに被写体外であると判断し、そのときのラインＬ上に最小矩形枠Ｆｉの一辺を設定する。これをＣ軸方向とＳ軸方向、合わせて４つの向きで行って各辺を設定し、最小矩形枠Ｆｉを求める。
【００５３】
断層画像データ生成手段３０は、ＣＴデータＰＡｉに基づいて、このデータが表す３次元空間Ｖを、図９に示すように、設定されたスライス軸Ｇｃに沿ってスライス間隔Ｂｃでスライスしたときの各断層画像ＰＣｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＣｉを、認識された範囲Ｒｃ内で生成し、同様に、図１０に示すように、スライス軸Ｇｓに沿ってスライス間隔Ｂｓでスライスしたときの各断層画像ＰＳｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＳｉを、認識された範囲Ｒｓ内で生成する（ステップＳ１４）。
【００５４】
表示手段５０は、生成された断層画像データＰＣｉ，ＰＳｉに基づいて、スライス軸Ｇｃ，Ｇｓでの断層画像ＰＣｉ，ＰＳｉを表示画面上にそれぞれ表示し、ユーザからのスタック表示の指示により、個別にスタック表示する（ステップＳ１５）。スタック表示の機能については、第１実施形態と同様である。
【００５５】
このような、本発明の画像表示装置の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００５６】
また、ボリュームデータＶが、被写体８１を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなり、スライス条件設定手段２０が、Ａ軸とともに直交座標軸を構成するＣ軸、Ｓ軸をスライス軸として設定するものであり、被写体存在範囲認識手段４０が、ボリュームデータＶを構成する複数のＣＴデータＰＡｉに基づいて、当該複数のＣＴデータＰＡｉが表す複数の断層画像ＰＡｉ各々について、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠Ｆｉ（各辺はＣ軸、Ｓ軸に平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉをすべて含む、より大きな矩形枠Ｆを求め、この矩形枠ＦのＣ軸方向の区間とＳ軸方向の区間を、Ｃ軸、Ｓ軸それぞれのスライス軸方向において被写体８１が存在する範囲として認識しており、実際にスライス軸方向において被写体の存在する区域を検出しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００５７】
また、断層画像データ生成手段３０は、認識された被写体８１が存在する範囲内でのみ、断層画像データを生成しており、余分なデータを生成することがないので、本装置における処理の効率を高めて、スタック表示に係る所要時間を短縮化することができる。
【００５８】
なお、本発明の画像表示装置１の、「断層画像データの生成」、「被写体が存在する範囲の認識」、「当該範囲内の表示」の処理手順については、上述の第１および第２実施形態にて採用したものに限らず、例えば、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データＰｉを先にまとめて生成しておき、その断層画像データＰｉが表す断層画像Ｐｉに被写体８１が含まれているか否かの判定と、被写体８１が含まれると判定されたときのみ、その断層画像Ｐｉを切替表示する処理とを１セットとして、断層画像Ｐｉ毎に順次行うものであってもよいし、あるいは、断層画像データＰｉの生成と、その断層画像データＰｉが表す断層画像Ｐｉに被写体８１が含まれているか否かの判定と、被写体８１が含まれると判定されたときのみ、その断層画像Ｐｉを切替表示する処理とを１セットとして、断層画像Ｐｉ毎に順次行うものであってもよい。
【００５９】
また、上記第１および第２実施形態においては、表示手段５０を、断層画像データ生成手段３０により生成された複数の断層画像データが表す複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示する、いわゆる間引き表示するものとしてもよく、この場合は、被写体全体の概要を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮が可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００６０】
また、第１および第２実施形態においては、各断層画像の断層画像データを、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるもの、例えば、ＭＰＶＲやＳｌａｂ−ＭＩＰ等としてもよく、この場合は、各断層画像が厚さ方向の情報を含む形態で表示され、被写体全体を通常より少ない数の画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮や、１枚の断層画像によってより多くの情報を読み取ることが可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００６１】
なお、上記第１および第２実施形態においては、取得したボリュームデータに基づいて断層画像データを生成し、生成されたデータに基づいて断層画像のスタック表示を行うようにしているが、もちろん、単純に、既に生成された断層画像データを取得して、取得された断層画像データに基づいて断層画像のスタック表示を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像表示装置の第１実施形態による構成を示したブロック図
【図２】画像表示装置の第１実施形態による処理フローを示した図
【図３】ボリュームデータが表す３次元空間のイメージ図
【図４】任意の軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【図５】画像表示装置の第２実施形態による構成を示したブロック図
【図６】画像表示装置の第２実施形態による処理フローを示した図
【図７】断層画像において被写体の画像を囲む最小矩形枠を示した図
【図８】最小矩形枠の設定方向を説明するための図
【図９】被写体が存在する範囲内でＣ軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【図１０】被写体が存在する範囲内でＳ軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【符号の説明】
１ 画像表示装置
１０ ボリュームデータ取得手段
２０ スライス条件設定手段
３０ 断層画像データ生成手段
４０ 被写体存在範囲認識手段
５０ 表示手段
８１ 被写体
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、特に詳しくは、被写体の断層画像のスタック表示の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＴやＭＲＩ装置等によって撮影・取得された、被写体を体軸（Axial軸 ）に沿ってスライスしたときの複数の断層画像を読影する１つの手法として、これら複数の断層画像をスライスした軸に沿って動画的に切替表示する、いわゆるスタック表示が用いられている。また、近年では、被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータに基づいて、体軸（Axial軸 ）とともに直交座標軸を構成する冠軸（Coronal軸 ）や矢軸（Sagittal軸）、またはその他の任意の軸に沿ってスライスしたときの複数の断層画像（ＭＰＲ画像）を再構成して生成し、これらＭＰＲ画像をスタック表示する手法も用いられている。例えば、特許文献１により、被写体を直交座標系の各座標軸に沿ってスライスしたときの断層画像を、座標軸ごとに所定のカーソルの位置に応じて切替表示する方法、すなわち、断層画像をカーソルの移動により手動でスタック表示する方法について提案されている。
【０００３】
なお、スタック表示には、断層面の位置を手動でスライドさせる手動スタック表示と、断層面の位置を自動的に一定時間間隔でスライドさせる自動スタック表示とがあり、必要に応じて使い分けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１０００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、被写体を含む３次元空間を所定の軸に沿ってスライスしたときの断層画像には、被写体を含む断層画像だけでなく、被写体を含まない被写体外の画像も含まれることがある。特に、ＭＰＲ画像は、ボリュームデータによって表される３次元空間を、被写体の体軸とは異なる軸に沿ってスライスしたときの断層面を表す画像なので、読影価値のない被写体外の画像が含まれることが多い。
【０００６】
しかしながら、従来のスタック表示方法は、得られたすべての断層画像を表示範囲に含むため、手動スタック表示においては、被写体の画像の範囲が明確に絞りきれず、所望の画像を短時間で表示させることが難しい傾向があり、また、自動スタック表示においては、被写体外の画像が表示されることにより無駄な時間を消費するか、あるいは、それを避けるために、表示画面が被写体の画像から被写体外の画像に切り替わる際に、スタック表示の向きを手動で反転させる煩雑な操作が必要となり、読影効率の低下を招いている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、読影効率をより向上させることが可能な断層画像のスタック表示を行う画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を所定のスライス軸に沿って所定のスライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを取得する断層画像データ取得手段と、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識する被写体存在範囲認識手段と、上記複数の断層画像のうち、その範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するボリュームデータ取得手段と、３次元空間においてスライス軸とスライス間隔とを設定するスライス条件設定手段と、取得されたボリュームデータに基づいて、３次元空間を上記スライス軸に沿って上記スライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成する断層画像データ生成手段と、３次元空間の少なくともスライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識する被写体存在範囲認識手段と、上記複数の断層画像のうち、その範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、「ボリュームデータ」とは、３次元空間を小さな立方体の集合としてモデル化したときの各立方体に対応する濃度または輝度を表す信号値からなるデータであり、例えば、ＣＴやＭＲＩ装置によって撮影された、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる３次元ＣＴデータや３次元ＭＲＩデータなどが挙げられる。
【００１１】
また、ボリュームデータ取得手段は、画像表示装置に直接またはネットワークを介して接続されたＣＴやＭＲＩ装置などの撮影装置からボリュームデータを取得するものであってもよいし、画像表示装置にネットワークを介して接続されたサーバから当該サーバに保存されているボリュームデータを読み出して取得するものであってもよく、あるいは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存されたボリュームデータを読み取って取得するものであってもよい。
【００１２】
「スライス軸」とは、３次元空間をスライスするときの断層面の法線方向を表す軸のことであり、また、「スライス間隔」とは、３次元空間をスライスするときのスライス軸方向の断層面の間隔のことである。
【００１３】
「スタック表示」とは、複数の画像を順次切り替えて表示し、それらの画像を動画的に表示することである。
【００１４】
上記第１および第２の画像表示装置において、被写体存在範囲認識手段は、上記複数の断層画像の各々について、被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体が存在する範囲と認識するものとすることができる。
【００１５】
上記判定の方法としては、例えば、画像の各画素値を確認し、すべての画素値が所定の閾値を下回っていたときは、その画像には被写体の画像が含まれていないと判定し、逆に下回っていないときは、被写体の画像が含まれていると判定する方法が考えられる。なお、ボリュームデータが、撮影台に載置された被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の画像データからなる場合、この方法を用いると、画像内に画素値が所定の閾値を上回っている画素があっても、その画素が撮影台の像を表している場合がある。一般的に、撮影台の長軸は被写体の体軸と略平行なので、撮影台の像か否かを判定するには、ボリュームデータによって表される３次元空間を任意の軸に沿ってスライスしたときの断層画像に対して行うよりも、被写体の体軸に沿ってスライスしたときの断層画像について行う方が容易であるため、スタック表示を行う前に、当該体軸方向での断層画像について、撮影台の像であるか否かの判定を行い、撮影台の像に対応する画素値を所定の閾値を下回る値に予め差し替えておくようにしてもよい。
【００１６】
上記第２の画像表示装置においては、ボリュームデータは、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなり、さらに、スライス条件設定手段は、上記所定の軸と直交する軸を上記スライス軸として設定し、被写体存在範囲認識手段が、ボリュームデータを構成する複数の画像データに基づいて、この複数の画像データが表す複数の画像各々について、上記スライス軸方向において被写体の画像が含まれる区域を検出し、上記スライス軸方向において、検出された複数の区域をすべて含む範囲を、被写体が存在する範囲として認識するものであってもよい。例えば、上記画像表示装置が、被写体を体軸（Axial軸 ）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなるボリュームデータに基づいて、ボリュームデータによって表される３次元空間を、体軸とともに直交座標軸を構成する冠軸（Coronal軸 ）および矢軸（Sagittal軸）に沿ってスライスしたときの断層画像を再構成し、これらの画像をスタック表示するものであるとき、ボリュームデータを構成する複数の画像データが表す、被写体の体軸方向における断層画像各々について、被写体の画像を囲む最小矩形枠（各辺は直交座標軸と平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠をすべて含む、より大きな矩形枠をさらに求め、当該矩形枠の冠軸方向の区間と矢軸方向の区間とをそれぞれの軸において被写体が存在する範囲として認識するようにする。なお、上記最小矩形枠を求める方法としては、例えば、画像の中心から外側に向けてラインスキャンし、あるライン上のすべての画素値が所定の閾値を下回ったときに被写体外であると判断し、そのときのライン上に最小矩形枠の一辺を設定する。これを冠軸、矢軸方向、合わせて４つの向きで行って各辺を設定し、最小矩形枠を求めることができる。
【００１７】
また、断層画像データ生成手段は、被写体存在範囲認識手段により認識された被写体が存在する範囲内でのみ断層画像データを生成するものとしてもよい。
【００１８】
上記第１および第２の画像表示装置において、表示手段は、上記複数の断層画像を、被写体が存在する範囲に亘って、一定時間間隔で上記スライス軸に沿って順次切替表示するものであってもよい。
【００１９】
さらに、表示手段は、上記切替表示を同じ向きに繰返し行うものであってもよいし、向きを反転させて繰返し行うものであってもよい。
【００２０】
また、表示手段は、複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示する、すなわち、断層画像を間引きして表示するものであってもよい。
【００２１】
また、各断層画像の断層画像データは、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるものであってもよい。このようなデータとしては、例えば、ＭＰＶＲ（Multi Projection Volume Reconstruction）や、Ｓｌａｂ−ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）などが考えられる。
【００２２】
なお、上記第２の画像表示装置は、被写体存在範囲認識手段により、被写体が存在する範囲を先に認識しておき、断層画像データ生成手段により、認識された範囲内で断層画像データを生成し、表示手段により断層画像を表示するものであってもよいし（方法１）、断層画像データ生成手段により、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データを先に生成しておき、被写体存在範囲認識手段により、被写体が存在する範囲を認識し、表示手段によりその範囲内で断層画像を表示するものであってもよいし（方法２）、断層画像データ生成手段により、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データを先に生成しておき、被写体存在範囲認識手段および表示手段により、その断層画像データが表す断層画像に被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が含まれると判定されたときのみ、その断層画像を切替表示する処理を順次行うものであってもよいし（方法３）、あるいは、断層画像毎に、断層画像データ生成手段により断層画像データを生成し、被写体存在範囲認識手段および表示手段により、その断層画像データが表す断層画像に被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が含まれると判定されたときのみ、その断層画像を切替表示する処理を順次行うものであってもよい（方法４）。
【００２３】
上記方法２においては、上記複数の断層画像の全範囲に亘って、被写体が含まれているか否かを判定し、被写体が存在する範囲を認識することもできるが、上記複数の断層画像を両端から順次判定してゆき、被写体の領域と被写体外の領域との境界に位置する断層画像を探索し、その境界に挟まれる範囲を被写体の存在する範囲とすることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の第１の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を所定のスライス軸に沿って所定のスライス間隔でスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを取得し、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識し、上記複数の断層画像のうち上記範囲内の断層画像のみをスタック表示するものであり、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明の第２の画像表示装置は、被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するとともに、上記３次元空間をスライスする際のスライス軸とスライス間隔とを設定し、取得されたボリュームデータに基づいて、上記３次元空間を上記スライス軸に沿って上記スライス間隔でスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成し、３次元空間の少なくとも上記スライス軸方向において、被写体が存在する範囲を認識し、上記複数の断層画像のうち上記範囲内の断層画像のみをスタック表示するものであり、取得したボリュームデータが表す３次元空間を、所望のスライス軸およびスライス間隔でスライスしたときの断層画像についても、上記第１の画像表示装置と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
上記第１および第２の画像表示装置において、被写体存在範囲認識手段を、上記複数の断層画像の各々について、被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体が存在する範囲と認識するものとすれば、実際に表示しようとする断層画像各々に対して被写体の画像が含まれているか否かを判定しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００２７】
上記第２の画像表示装置において、ボリュームデータを、被写体を所定の軸に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなるものとし、スライス条件設定手段を、上記所定の軸と直交する軸をスライス軸として設定するものとし、被写体存在範囲認識手段を、ボリュームデータを構成する複数の画像データに基づいて、当該複数の画像データが表す複数の画像各々について、上記スライス軸方向において被写体の画像が含まれる区域を検出し、上記スライス軸方向において、検出された複数の区域をすべて含む範囲を、被写体が存在する範囲として認識するものとすれば、実際にスライス軸方向において被写体の存在する区域を検出しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００２８】
また、断層画像データ生成手段を、被写体存在範囲認識手段により認識された被写体が存在する範囲内でのみ断層画像データを生成するものとすれば、被写体外の断層画像を担持する余分な断層画像データを生成する必要がないので、画像表示装置における処理の効率を高めて、スタック表示に係る所要時間を短縮化することができる。
【００２９】
上記第１および第２の画像表示装置において、表示手段を、上記複数の断層画像を、被写体が存在する範囲に亘って、一定時間間隔で上記スライス軸に沿って順次切替表示するものとすれば、断層面が走査される形態で被写体の断層画像が繰返し表示されるので、読影者は、被写体の内部構造における概要をより明確に記憶し、また、注目すべき箇所の見逃しを防止することができ、より精度の高い読影を行うことができる。
【００３０】
また、表示手段を、上記複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示するものとすれば、被写体全体の概要を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮が可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００３１】
また、各断層画像の断層画像データを、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるものとすれば、各断層画像が厚さ方向の情報を含む形態で表示され、被写体全体を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮や、１枚の断層画像によってより多くの情報を読み取ることが可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像表示装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第２の画像表示装置の第１実施形態による構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置１は、被写体８１を含む３次元空間Ｖを表すボリュームデータＶを取得するボリュームデータ取得手段１０と、上記３次元空間においてスライス軸Ｇとスライス間隔Ｂとを設定するスライス条件設定手段２０と、取得されたボリュームデータＶに基づいて、３次元空間Ｖをスライス軸Ｇに沿ってスライス間隔Ｂでスライスしたときの各断層面を表す断層画像Ｐをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰｉを生成する断層画像データ生成手段３０と、３次元空間Ｖの少なくともスライス軸Ｇ方向において、被写体８１が存在する範囲Ｒを認識する被写体存在範囲認識手段４０と、生成された複数の断層画像Ｐｉのうち、範囲Ｒ内の断層画像のみをスタック表示する表示手段５０とを備えている。なお、簡便のため、データとそのデータが表す空間または画像とを同じ記号で表すことにする。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ボリュームデータＶは、ＣＴ撮影装置の撮影によって得られた３次元ＣＴデータであり、被写体８１である人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像ＰＡｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなるものとする。また、スライス条件設定手段２０は、被写体８１の体軸であるＡ軸とは異なる任意の軸をスライス軸として設定し、被写体存在範囲認識手段４０は、断層画像データ生成手段３０により生成された複数の断層画像の各々について、被写体８１の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体８１が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体８１が存在する範囲Ｒと認識するものとする。
【００３４】
次に、第１実施形態による画像表示装置１の作用について説明する。
【００３５】
図２は、本実施形態における画像表示装置１の処理手順を示したフローチャートである。
【００３６】
まず、ボリュームデータ取得手段１０が、図示しないＣＴ撮影装置やサーバ等から、図３に示すような、人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉをボリュームデータＶとして取得する（ステップＳ１）。
【００３７】
一方、スライス条件設定手段２０は、Ａ軸とは異なる任意の軸をスライス軸Ｇｏとして設定し、スライス間隔Ｂｏを設定する（ステップＳ２）。このときのスライス間隔Ｂｏは、プリセットされたデータをもとに設定してもよいし、ユーザからの入力により設定してもよい。
【００３８】
断層画像データ生成手段３０は、取得したＣＴデータＰＡｉに基づいて、このデータが表す３次元空間Ｖを、図４に示すように、設定されたスライス軸Ｇｏに沿ってスライス間隔Ｂｏでスライスしたときの各断層画像ＰＯｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＯｉを生成する（ステップＳ３）。
【００３９】
被写体存在範囲認識手段４０は、生成した複数の断層画像データＰＯｉに基づいて、断層画像ＰＯｉ毎に、被写体８１の画像が含まれるか否かを判定し、含まれると判定された断層画像が存在する範囲を、スライス軸Ｇｏ方向において被写体８１が存在する範囲Ｒｏと認識する（ステップＳ４）。具体的には、断層画像毎に、画像の各画素値を確認し、すべての画素値が所定の閾値を下回っていたときは、その画像には被写体の画像が含まれていないと判定し、逆に下回っていないときは、被写体の画像が含まれていると判定する。
【００４０】
表示手段５０は、生成された断層画像データＰＯｉに基づいて、スライス軸Ｇｏでの断層画像ＰＯｉを、認識された範囲Ｒｏ内で表示画面上に表示し、ユーザからのスタック表示の指示により、スタック表示する（ステップＳ５）。スタック表示の機能としては、画面上に表示させたスライドバー等を移動することにより、手動でスタック表示を行う「手動スタック表示モード」と、一定時間間隔で、順次、断層画像が切替表示される「自動スタック表示モード」とがあり、さらに「自動スタック表示モード」の場合、表示される画像が端に到達した際の折り返し条件として、表示の向きを反射させるモードと、最初から再表示するモードのいずれかを選択できる。
【００４１】
このような、本発明の画像表示装置の第１実施形態によれば、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００４２】
また、被写体存在範囲認識手段４０は、複数の断層画像ＰＯｉの各々について、被写体８１の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、被写体８１が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、被写体８１が存在する範囲と認識するものであり、実際に表示しようとする断層画像各々に対して被写体８１の画像が含まれているか否かを判定しているので、確実に被写体８１の画像のみを表示することができる。
【００４３】
なお、第１実施形態において、ボリュームデータＶが、撮影台に載置された被写体を体軸に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ表す複数の断層画像データからなる場合、被写体存在範囲認識手段４０が、上述のような画素値の閾値判定による方法を用いると、画像内に画素値が所定の閾値を上回っている画素があっても、その画素が撮影台の像を表している場合がある。一般的に、撮影台の長軸は被写体の体軸と略平行なので、撮影台の像か否かを判定するには、ボリュームデータＶによって表される３次元空間Ｖを任意のスライス軸Ｇｏに沿ってスライスしたときの断層画像ＰＯｉに対して行うよりも、被写体８１の体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの断層画像について行うほうが容易であるため、スタック表示を行う前に、当該体軸方向での断層画像について、撮影台の像であるか否かの判定を行い、撮影台の像に対応する画素値を所定の閾値を下回る値に予め差し替えておくようにしてもよい。
【００４４】
また、被写体存在範囲認識手段４０が、断層画像毎に被写体８１が含まれているか否かを判定し、被写体８１が存在する範囲を認識するような場合、上記のように、すべての断層画像について判定するのではなく、断層画像の両端から順次判定してゆき、被写体と被写体外との境界を求め、その境界で挟まれた範囲を被写体８１が存在する範囲として認識するようにしてもよい。
【００４５】
続いて、本発明の画像表示装置の第２実施形態について説明する。
【００４６】
図５は、本発明の画像表示装置の第１実施形態による構成を示すブロック図である。図５に示す画像表示装置１は、第１実施形態と同じ要素（各手段）から構成されているが、各種情報（データ）の伝達経路が若干異なっている。
【００４７】
なお、本実施形態においては、第１実施形態と同様、ボリュームデータＶは、ＣＴ撮影装置の撮影によって得られた３次元ＣＴデータであり、被写体８１である人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像ＰＡｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなるものとする。また、スライス条件設定手段２０は、被写体８１の体軸であるＡ軸とともに直交座標軸を構成する冠軸（Ｃ軸）と矢軸（Ｓ軸）とをスライス軸Ｇｃ，Ｇｓとして設定し、被写体存在範囲認識手段４０は、ＣＴデータＰＡｉに基づいて、複数の断層画像ＰＡｉ各々について、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠（各辺は直交座標軸と平行）Ｆｉを求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉを全て含む矩形枠Ｆをさらに求め、この矩形枠Ｆについて、スライス軸Ｇｃ方向の区間とスライス軸Ｇｓ方向の区間とをそれぞれのスライス軸において被写体８１が存在する範囲Ｒｃ，Ｒｓとして認識するものとする。
【００４８】
次に、第２実施形態による画像表示装置１の作用について説明する。
【００４９】
図６は、本実施形態における画像表示装置１の処理手順を示したフローチャートである。
【００５０】
まず、ボリュームデータ取得手段１０が、図示しないＣＴ撮影装置やサーバ等から、図３に示すような、人体の胸部を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉをボリュームデータＶとして取得する（ステップＳ１１）。
【００５１】
一方、スライス条件設定手段２０は、Ａ軸とともに直交座標軸を構成するＣ軸、Ｓ軸をスライス軸Ｇｃ，Ｇｓとして設定し、スライス軸毎にスライス間隔Ｂｃ，Ｂｓを設定する（ステップＳ１２）。このときのスライス間隔は、プリセットされたデータをもとに設定してもよいし、ユーザからの入力により設定してもよい。
【００５２】
被写体存在範囲認識手段４０は、取得した複数のＣＴデータＰＡｉに基づいて、断層画像ＰＡｉ毎に、図７に示すような、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠Ｆｉ（各辺はＣ軸、Ｓ軸と平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉをすべて含む、より大きな矩形枠Ｆをさらに求め、この矩形枠Ｆについて、スライス軸Ｇｃ方向の区間とスライス軸Ｇｓ方向の区間をそれぞれの軸において被写体８１が存在する範囲Ｒｃ，Ｒｓとして認識する（ステップＳ１３）。具体的には、断層画像ＰＡｉ毎に、図８に示すように、画像の中心から外側に向けてラインスキャンし、ラインＬ上のすべての画素値が所定の閾値を下回ったときに被写体外であると判断し、そのときのラインＬ上に最小矩形枠Ｆｉの一辺を設定する。これをＣ軸方向とＳ軸方向、合わせて４つの向きで行って各辺を設定し、最小矩形枠Ｆｉを求める。
【００５３】
断層画像データ生成手段３０は、ＣＴデータＰＡｉに基づいて、このデータが表す３次元空間Ｖを、図９に示すように、設定されたスライス軸Ｇｃに沿ってスライス間隔Ｂｃでスライスしたときの各断層画像ＰＣｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＣｉを、認識された範囲Ｒｃ内で生成し、同様に、図１０に示すように、スライス軸Ｇｓに沿ってスライス間隔Ｂｓでスライスしたときの各断層画像ＰＳｉをそれぞれ担持する複数の断層画像データＰＳｉを、認識された範囲Ｒｓ内で生成する（ステップＳ１４）。
【００５４】
表示手段５０は、生成された断層画像データＰＣｉ，ＰＳｉに基づいて、スライス軸Ｇｃ，Ｇｓでの断層画像ＰＣｉ，ＰＳｉを表示画面上にそれぞれ表示し、ユーザからのスタック表示の指示により、個別にスタック表示する（ステップＳ１５）。スタック表示の機能については、第１実施形態と同様である。
【００５５】
このような、本発明の画像表示装置の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様、表示される画像の範囲が被写体の画像に絞られているので、所望の画像を短時間で表示させることが比較的容易となり、被写体外の画像が表示されることによる無駄な時間の消費や読影者の集中力が妨げられる虞がなくなり、スタック表示による読影効率を向上させることができる。
【００５６】
また、ボリュームデータＶが、被写体８１を体軸（Ａ軸）に沿ってスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数のＣＴデータＰＡｉからなり、スライス条件設定手段２０が、Ａ軸とともに直交座標軸を構成するＣ軸、Ｓ軸をスライス軸として設定するものであり、被写体存在範囲認識手段４０が、ボリュームデータＶを構成する複数のＣＴデータＰＡｉに基づいて、当該複数のＣＴデータＰＡｉが表す複数の断層画像ＰＡｉ各々について、被写体８１の画像を囲む最小矩形枠Ｆｉ（各辺はＣ軸、Ｓ軸に平行）を求め、求められた複数の最小矩形枠Ｆｉをすべて含む、より大きな矩形枠Ｆを求め、この矩形枠ＦのＣ軸方向の区間とＳ軸方向の区間を、Ｃ軸、Ｓ軸それぞれのスライス軸方向において被写体８１が存在する範囲として認識しており、実際にスライス軸方向において被写体の存在する区域を検出しているので、確実に被写体の画像のみを表示することができる。
【００５７】
また、断層画像データ生成手段３０は、認識された被写体８１が存在する範囲内でのみ、断層画像データを生成しており、余分なデータを生成することがないので、本装置における処理の効率を高めて、スタック表示に係る所要時間を短縮化することができる。
【００５８】
なお、本発明の画像表示装置１の、「断層画像データの生成」、「被写体が存在する範囲の認識」、「当該範囲内の表示」の処理手順については、上述の第１および第２実施形態にて採用したものに限らず、例えば、設定されたスライス条件にしたがって複数の断層画像データＰｉを先にまとめて生成しておき、その断層画像データＰｉが表す断層画像Ｐｉに被写体８１が含まれているか否かの判定と、被写体８１が含まれると判定されたときのみ、その断層画像Ｐｉを切替表示する処理とを１セットとして、断層画像Ｐｉ毎に順次行うものであってもよいし、あるいは、断層画像データＰｉの生成と、その断層画像データＰｉが表す断層画像Ｐｉに被写体８１が含まれているか否かの判定と、被写体８１が含まれると判定されたときのみ、その断層画像Ｐｉを切替表示する処理とを１セットとして、断層画像Ｐｉ毎に順次行うものであってもよい。
【００５９】
また、上記第１および第２実施形態においては、表示手段５０を、断層画像データ生成手段３０により生成された複数の断層画像データが表す複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示する、いわゆる間引き表示するものとしてもよく、この場合は、被写体全体の概要を通常より少ない数の断層画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮が可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００６０】
また、第１および第２実施形態においては、各断層画像の断層画像データを、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるもの、例えば、ＭＰＶＲやＳｌａｂ−ＭＩＰ等としてもよく、この場合は、各断層画像が厚さ方向の情報を含む形態で表示され、被写体全体を通常より少ない数の画像で表現することができるので、表示に要する時間の短縮や、１枚の断層画像によってより多くの情報を読み取ることが可能となり、読影効率の向上を図ることができる。
【００６１】
なお、上記第１および第２実施形態においては、取得したボリュームデータに基づいて断層画像データを生成し、生成されたデータに基づいて断層画像のスタック表示を行うようにしているが、もちろん、単純に、既に生成された断層画像データを取得して、取得された断層画像データに基づいて断層画像のスタック表示を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像表示装置の第１実施形態による構成を示したブロック図
【図２】画像表示装置の第１実施形態による処理フローを示した図
【図３】ボリュームデータが表す３次元空間のイメージ図
【図４】任意の軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【図５】画像表示装置の第２実施形態による構成を示したブロック図
【図６】画像表示装置の第２実施形態による処理フローを示した図
【図７】断層画像において被写体の画像を囲む最小矩形枠を示した図
【図８】最小矩形枠の設定方向を説明するための図
【図９】被写体が存在する範囲内でＣ軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【図１０】被写体が存在する範囲内でＳ軸に沿ってスライスしたときの３次元空間を示した図
【符号の説明】
１ 画像表示装置
１０ ボリュームデータ取得手段
２０ スライス条件設定手段
３０ 断層画像データ生成手段
４０ 被写体存在範囲認識手段
５０ 表示手段
８１ 被写体
Claims (9)
- 被写体を含む３次元空間を所定のスライス軸と垂直な面で所定のスライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを取得する断層画像データ取得手段と、
前記複数の断層画像の各々について、前記被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、前記被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、前記３次元空間の少なくとも前記スライス軸方向において、前記被写体が存在する範囲と認識する被写体存在範囲認識手段と、
前記複数の断層画像のうち前記範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するボリュームデータ取得手段と、
前記３次元空間においてスライス軸とスライス間隔とを設定するスライス条件設定手段と、
前記取得されたボリュームデータに基づいて、前記３次元空間を前記スライス軸と垂直な面で前記スライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成する断層画像データ生成手段と、
前記複数の断層画像の各々について、前記被写体の画像が含まれているか否かをそれぞれ判定し、前記被写体が含まれていると判定された断層画像が存在する範囲を、前記３次元空間の少なくとも前記スライス軸方向において、前記被写体が存在する範囲と認識する被写体存在範囲認識手段と、
前記複数の断層画像のうち前記範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 被写体を含む３次元空間を表すボリュームデータを取得するボリュームデータ取得手段と、
前記３次元空間においてスライス軸とスライス間隔とを設定するスライス条件設定手段と、
前記取得されたボリュームデータに基づいて、前記３次元空間を前記スライス軸と垂直な面で前記スライス間隔でスライスしたときの各断層面を表す断層画像をそれぞれ担持する複数の断層画像データを生成する断層画像データ生成手段と、
前記３次元空間の少なくとも前記スライス軸方向において、前記被写体が存在する範囲を認識する被写体存在範囲認識手段と、
前記複数の断層画像のうち前記範囲内の断層画像のみをスタック表示する表示手段とを備えた画像表示装置であって、
前記ボリュームデータが、前記被写体を所定の軸と垂直な面でスライスしたときの各断層面を表す画像をそれぞれ担持する複数の画像データからなるものであり、
前記スライス条件設定手段が、前記所定の軸と直交する軸を前記スライス軸として設定し、
前記被写体存在範囲認識手段が、前記ボリュームデータを構成する複数の画像データに基づいて、該複数の画像データが表す複数の画像各々について、前記スライス軸方向において前記被写体の画像が含まれる区域を検出し、前記スライス軸方向において、検出された複数の区域をすべて含む範囲を、前記被写体が存在する範囲として認識するものであることを特徴とする画像表示装置。 - 前記断層画像データ生成手段が、前記被写体存在範囲認識手段により認識された前記被写体が存在する範囲内でのみ前記断層画像データを生成するものであることを特徴とする請求項２または３記載の画像表示装置。
- 前記表示手段が、前記複数の断層画像を、前記被写体が存在する範囲に亘って、一定時間間隔で前記スライス軸に沿って順次切替表示するものであることを特徴とする請求項１から４いずれか記載の画像表示装置。
- 前記表示手段が、前記切替表示を同じ向きに繰返し行うものであることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
- 前記表示手段が、前記切替表示を、向きを反転させて繰返し行うものであることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
- 前記表示手段が、前記複数の断層画像の中から略一定の間隔で抜き出された複数の断層画像のみを表示するものであることを特徴とする請求項１から７いずれか記載の画像表示装置。
- 前記各断層画像の断層画像データが、各断層画像の、スライス厚の厚み方向全体に亘るデータの平均値または最大値からなるものであることを特徴とする請求項１から８いずれか記載の画像表示装置。
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