JP4388104B2 - 画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置に関する。

従来、Ｘ線ＣＴ装置、核磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）等の医用画像診断装置で作成した３次元以上の医用画像情報（ボリュームデータ）を可視化し、診断若しくは治療に用いることが行われている。

例えば、ボリュームデータを使って、臓器等の各断層面を観察するのに有効な任意断面画像表示（ＭＰＲ：Multi Planar Reconstruction）や、血管等を３次元表示して観察す
るのに有効な最大値投影法による表示（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）等のボリュームレンダリングが知られている。また、ボリュームレンダリング法にはその他、レイキャスト法（Raycast）、最小値投影法（ＭｉｎＩＰ：Minimum Intensity Projection
）、加算法（Raysum）、平均値法などが知られている。

３次元画像診断において、観察対象の関心部位（関心領域：Region of Interest）を抽出して診断することが多く行われる。つまり、ボリュームデータに含まれる人体全体の情報から観察対象の臓器、及び臓器とその周辺領域を抽出して表現する。しかし、観察対象の臓器を正確に抽出するのは高度な処理（例えば、特許文献１）が必要であり、更に適切な範囲で周辺領域を抽出するには複雑な操作が必要である。一方で、例えば血管のように複雑に走行する対象を観察するときは血管全体を観察するのではなく、血管の一部分を詳細に観察したい場合がある。このようなときに簡単に関心領域を３次元表示して観察するのに有効な表示方法として、Slab-MIP（スラブ−ＭＩＰ）が知られている。

この「スラブ−ＭＩＰ」は、二つの断層面と断層面を指定して、その二つの断層面（平面）と断層面（平面）の間の存在する領域をＭＩＰ法にて３次元表示するものである。従って、領域の範囲外の血管の不要な部分が削除され、観察したい部分（関心部位）の血管のみが３次元表示されることから、関心部分が、集中して詳細に観察できることから非常に有効である。

ところで、この「スラブ−ＭＩＰ」を作成する際に、ユーザによって二つの断層面面（指定平面）が事前に指定される。このユーザによる二つの断層面（指定平面）の指定作業は、以下の方法で行っていた。

一つは、モニタに表示されたボリュームレンダリング画像（ＶＲ画像）中に表示された心臓の周辺の冠状血管について、その冠状血管の注目する１点を、マウス等で指定する。そして、その指定した点を通過する断層面を基準面として、その基準面の両側方の平面であって予め定めた距離だけ離間して同基準面を挟む二つの断層面を求めて指定平面とする方法である。

もう一つは、モニタに表示されたボリュームレンダリング画像（ＶＲ画像）中にモニタに表示された心臓の周辺の冠状血管について、その冠状血管の注目する関心部位を含む離間した２点を、マウス等のポインティングデバイスで指定する。そして、その二つの指定した二つの点についてそれぞれ通過する断層面を指定平面とする方法である。

そして、これらの方法によって、得られた二つの指定平面の間を関心領域とし、その関心領域についてＭＩＰ処理をすることにより、二つの指定平面の間（関心領域）に存在す
る例えば血管について３次元表示するＭＩＰ画像を生成する。

しかしながら、モニタに表示されたボリュームレンダリング画像を見てユーザがマウス等で指定するため、該関心部位の奥行きが確認できず、二つの指定平面の間（関心領域）を設定しても、図１２に示すように関心部位１００の一部が、二つの指定平面Ｓf，Ｓrの間（関心領域Ｚ）から、手前にまたは後方にはみ出る場合が生ずる。

このように、関心部位１００の一部にはみ出る部分があると、一部が欠けたＭＩＰ画像が生成され、関心部位１００の詳細な観察ができないという問題が生ずる。特に血管のような蛇行する組織であっては指定が難しい。

そこで、モニタに表示されたボリュームレンダリング画像を回転させて、関心部位の奥行き等を確認して、関心部位が全て含まれる厚みを、再指定することが行われる。この再指定の作業は、高度な技術と長い経験を要求されるため、非常に面倒な作業であった。

そこで、例えば、曲がりくねった血管を、長さ方向に沿って複数に分割して、分割した部分ごとに、その分割され部分について厚みを設定し、ＭＩＰ処理して、関心部位が欠けることないＭＩＰ画像を生成する方法が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。
特開２００５−１８５４０５号 公報 特開２００６−１８７５３１号 公報 米国特許 第７１７０５１７Ｂ２ 公報

しかしながら、分割した血管の部分ごとに、その分割され部分について厚みを設定してＭＩＰ処理する方法は、非常に計算処理に時間を要しリアルタイムな表示を実行するためには、信号処理速度が速い高価な画像処理装置を必要としていた。また、長さ方向に沿って血管を複数に分割して、分割した部分毎に、その分割され部分について厚みを設定するため、関心領域が血管の長さ方向に沿った極めて狭い範囲となる。そのため、血管の関心部位については画像表示されるが、血管の関心部位付近の臓器等が表示されないことになり、関心部位の近くにある臓器との相対関係を把握しながら関心部位を詳細に観察することが困難であった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な操作で、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を指定することができる画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置を提供することにある。

請求項１の発明は、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理方法であって、管状組織についてのガイド曲線のデータを取得するガイド曲線設定段階と、基準方向が指定される基準方向設定段階と、取得されたガイド曲線のデータに基づいてガイド曲線を表示させるガイド曲線表示段階と、前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定段階と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得段階と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得段階と、前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定段階とからなる画像処理方法をその要旨とする。

請求項１の発明によれば、画像に表示されたガイド曲線上に区分ポイントを特定するだけで、画像に表示されたガイド曲線上の関心ある部分（部分曲線）を指定することができる。そして、該部分曲線上であって、基準方向から見て、最も手前に位置するフロントポイントと、最も最も奥に位置するリアポイントを求める。このフロントポイントとリアポイントに基づいて、基準方向において、部分曲線を間に内包させることのできる２つの平面を求め、これら２つの平面間から、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を求める。

従って、画像に表示されたボリュームデータの３次元上の座標を直接指定するのではなく、ガイド曲線を介することによりガイド曲線上に関心ある部分（部分曲線）を簡単な操作で指定するだけで、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を指定することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理方法において、前記ガイド曲線は、管状組織の中心軸線であってもよい。
請求項２の発明によれば、ガイド曲線は、管状組織（例えば、血管等）の中心軸線であるため、画像中に表示された血管であってその血管の関心部位を中心軸線にて正確に指定することができる。しかも、ガイド曲線は、管状組織（血管等）の中心軸線であるため、画像に表示された管状組織（血管等）中の関心部位を、欠けることなく内包する関心領域を容易に指定することができる。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の画像処理方法において、前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であってもよい。
請求項３の発明によれば、関心領域内にある管状組織についてその一部が欠けることがないＭＩＰ画像を得るができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含んでもよい。
請求項４の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むので、例えば、臓器（心臓等）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項５の発明は、請求項２に記載の画像処理方法において、前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含んでもよい。
請求項５の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器を含むので、例えば、関心領域上で、臓器（心臓等）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１に記載の画像処理方法において、
前記区分ポイント特定段階は更に、前記ガイド曲線上に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報が特定されるようにしてもよい。

請求項６の発明によれば、ガイド曲線上に指定された１点の位置情報により、関心領域を求めるための２つの区分点の位置情報が自動的に特定されることから、操作が容易になる。
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記基準方向が変更されたとき、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、前記基準方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定するようにしてもよい。

請求項７の発明によれば、基準方向の変更に応じて、短時間に新たな関心領域が求められ、新たな一部が欠けることがない管状組織のＭＩＰ画像を短時間に変更表示させることができる。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記基準方向は、投影方向であってもよい。
請求項８の発明によれば、画面に表示された管状組織について、その画面から見た方向（投影方向）における関心領域が指定できる。従って、管状組織の関心部位をどの方向から見たものかが感覚的かつ容易に理解できる。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１に記載の画像処理方法において、関心領域指定段階は、前記フロントポイントと交差する面であって前記基準の方向に対して垂直な第１平面と、前記第リアポイントと交差する面であって前記基準の方向に対して垂直な第２平面を作成する暫定基準面作成段階と、前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面を作成するフロント指定平面作成段階と、前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成段階とを有し、前記フロント指定平面と前記リア指定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面としてもよい。

請求項９の発明によれば、フロント指定平面はフロントポイントよりさらに手前に位置する点を交差する面であり、リア指定平面はリアポイントよりさらに奥に位置する点を交差する面であるため、２つの指定平面で構成される関心領域は、管状組織（血管等）中の関心ある部分を欠けることがなく内包する。

請求項１０の発明は、１つのコンピュータが単独処理でまたは複数のコンピュータが分散処理で、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理プログラムであって、前記１つのコンピュータまたは複数のコンピュータを、管状組織についてのガイド曲線のデータを表示させるガイド曲線表示手段と、基準方向が指定される基準方向設定手段と、前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定手段と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得手段と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得手段と、前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定手段として機能させる画像処理プログラムをその要旨とする。

請求項１０の発明によれば、画像に表示されたガイド曲線上の区分ポイントの位置情報に基づいて画像に表示されたガイド曲線上の関心ある部分（部分曲線）が特定される。そして、該部分曲線上であって、基準方向から見て、最も手前に位置するフロントポイントと、最も奥に位置するリアポイントを求める。このフロントポイントとリアポイントに基づいて、基準方向において、部分曲線を間に内包させることのできる２つの平面を求め、これら２つの平面間から、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を求める。

従って、画像に表示されたガイド曲線上に関心ある部分（部分曲線）を指定するだけで、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を指定することができる。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、前記ガイド曲線は、管状組織の中心軸線であってもよい。

請求項１１の発明によれば、ガイド曲線は、管状組織（例えば、血管等）の中心軸線であるため、画像中に表示された血管であってその血管の関心部位を中心軸線にて正確に指定することができる。しかも、ガイド曲線は、管状組織（血管等）の中心軸線であるため、画像に表示された管状組織（血管等）中の関心部位を、欠けることなく内包する関心領域を指定することができる。

請求項１２の発明は、請求項１０または１１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であってもよい。

請求項１２の発明によれば、関心領域内にある管状組織についてその一部が欠けることがないＭＩＰ画像を得るができる。
請求項１３の発明は、請求項１０〜１２のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含んでもよい。

請求項１３の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むので、例えば、臓器（心臓）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項１４の発明は、請求項１１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含んでもよい。
請求項１４の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器を含むので、例えば、関心領域上で、臓器（心臓等）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項１５の発明は、請求項１０〜１４のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記区分ポイント特定手段は更に、前記ガイド曲線上の１点に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報が特定されるようにしてもよい。

請求項１５の発明によれば、ガイド曲線上に指定された１点の位置情報により、関心領域を求めるための２つの区分点が自動的に特定されることから、操作が容易になる。
請求項１６の発明は、請求項１０〜１５のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記基準方向が変更されたとき、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、フロントポイント取得手段及びリアポイント取得手段において前記基準の方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、前記関心領域指定手段において２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定するようにしてもよい。

請求項１６の発明によれば、基準方向の変更に応じて、短時間に新たな関心領域が求められ、新たな一部が欠けることがない管状組織のＭＩＰ画像を短時間に変更表示させることができる。

請求項１７の発明は、請求項１０〜１６のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記基準方向は、投影方向であってもよい。
請求項１７の発明によれば、画面に表示された管状組織について、その画面から見た方向（投影方向）における関心領域が指定できる。従って、管状組織の関心部位をどの方向
から見たものかが感覚的かつ容易に理解できる。

請求項１８の発明は、請求項１０〜１７のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、前記関心領域指定手段は、前記フロントポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第１平面と、前記第リアポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第２平面を作成する暫定基準面作成手段と、前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面を作成するフロント指定平面作成手段と、前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成手段とを有し、前記フロント指定平面と前記リア指定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面としてもよい。

請求項１８の発明によれば、フロント指定平面はフロントポイントよりさらに手前に位置する点を交差する面であり、リア指定平面はリアポイントよりさらに奥に位置する点を交差する面であるため、２つの指定平面で構成される関心領域は、管状組織（血管等）中の関心部位を欠けることなく内包する。

請求項１９の発明は、１つのコンピュータが単独処理でまたは複数のコンピュータが分散処理で、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理装置であって、管状組織についてのガイド曲線のデータを表示させるガイド曲線表示手段と、基準方向が指定される基準方向設定手段と、前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定手段と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得手段と、前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得手段と、前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定手段とを備えた画像処理装置をその要旨とする。

請求項１９の発明によれば、画像に表示されたガイド曲線上の区分ポイントの位置情報に基づいて画像に表示されたガイド曲線上の関心ある部分（部分曲線）が特定される。そして、該部分曲線上であって、基準方向から見て、最も手前に位置するフロントポイントと、最も奥に位置するリアポイントを求める。このフロントポイントとリアポイントに基づいて、基準方向において、部分曲線を間に内包させることのできる２つの平面を求め、これら２つの平面間から、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を求める。

従って、画像に表示されたガイド曲線上に関心ある部分（部分曲線）を指定するだけで、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を指定することができる。
請求項２０の発明は、請求項１９に記載の画像処理装置において、前記ガイド曲線は、前記管状組織の中心軸線であってもよい。

請求項２０の発明によれば、ガイド曲線は、管状組織（例えば、血管等）の中心軸線であるため、画像中に表示された血管であってその血管の関心部位を中心軸線にて正確に指定することができる。しかも、ガイド曲線は、管状組織（血管等）の中心軸線であるため、画像に表示された管状組織（血管等）中の関心部位を、欠けることなく内包する関心領域を指定することができる。

請求項２１の発明は、請求項１９または２０に記載の画像処理装置において、前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であってもよい。

請求項２１の発明によれば、関心領域内にある管状組織についてその一部が欠けることがないＭＩＰ画像を得るができる。
請求項２２の発明は、請求項１９〜２１のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含んでもよい。

請求項２２の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むので、例えば、臓器（心臓等）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項２３の発明は、請求項２０に記載の画像処理装置において、前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含んでもよい。
請求項２３の発明によれば、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器を含むので、例えば、関心領域上で、臓器（心臓等）の表面に存在する管状組織（血管等）を観察する際に、関心領域上で、一度に観察することができる。

請求項２４の発明は、請求項１９〜２３のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記ポイント特定手段は更に、前記ガイド曲線上の１点に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報を特定するようにしてもよい。

請求項２４の発明によれば、ガイド曲線上に指定された１点の位置情報を基準に、関心領域を求めるための２つの区分点の位置情報が自動的に特定されることから、操作が容易になる。
請求項２５の発明は、請求項１９〜２４のいずれか１に記載の画像処理装置において、
前記基準方向が変更されたとき、前記フロントポイント取得手段及びリアポイント取得手段は、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、前記基準の方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、前記関心領域指定手段は、その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定するようにしてもよい。

請求項２５の発明によれば、基準方向の変更に応じて、短時間に新たな関心領域が求められ、新たな一部が欠けることがない管状組織のＭＩＰ画像を短時間に変更表示させることができる。

請求項２６の発明は、請求項１９〜２５のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記基準方向は、投影方向であってもよい。
請求項２６に記載の発明によれば、画面に表示された管状組織について、その画面から見た方向（投影方向）における関心領域が指定できる。従って、管状組織の関心部位をどの方向から見たものかが感覚的かつ容易に理解できる。

請求項２７の発明は、請求項１９〜２６のいずれか１に記載の画像処理装置において、前記関心領域指定手段は、前記フロントポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第１平面と前記リアポイントと交差する面であって前記基準の方向に対して垂直な第２平面とを作成する暫定基準面作成手段と、前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面作成するフロント指定平面作成手段と、前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成手段とを有し、前記フロント指定平面と前記リア指
定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面としてもよい。

請求項２７の発明によれば、２つの指定平面は、前記フロントポイントよりさらに手前に位置する点を交差する面と、前記リアポイントよりさらに奥に位置する点を交差する面であるため、２つの指定平面で構成される関心領域は、管状組織（血管等）中の関心部位を欠けることがなく内包する。

本発明の画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置によれば、簡単な操作で、関心部位を欠けることなく内包する関心領域を特定することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、画像表示装置１は、データベース２から、例えば、ＣＴ（Computerized Tomography）画像撮影装置により撮影されたＣＴ画像データを読み取って、医療診
断用の各種画像を生成し画面に表示する。本実施形態では、ＣＴ画像データを例に説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、使用される画像データは、ＣＴに限らず、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の医用画像処理装置により得られるデータ及びそれらを組み合わせたり、加工したりしたものでもよい。

画像表示装置１は、計算機（コンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ）３と、モニタ４と、キーボード５及びマウス６等の入力装置とを備えている。計算機３は、データベース２と接続されている。

図２は、画像表示装置１の概略構成を示す電気的ブロック回路図である。計算機３には、画像処理装置としてのＣＰＵ（中央処理装置）７、ハードディスク等からなるメモリ８、及びＧＰＵ（Graphic Processing Unit）９が備えられている。

メモリ８は、プログラム記憶部１１、ボリュームデータ記憶部１２、ＶＲ画像データ記憶部１３、中心軸線記憶部１４、始点・終点記憶部１５、厚み情報記憶部１６、ＭＩＰ値記憶部１７を有している。

プログラム記憶部１１は、画像処理を実行するためのプログラム（アプリケーションソフト）を記憶する。
ボリュームデータ記憶部１２は、データベース２又はハードディスクから読み取ったＣＴ画像データから得られた３次元以上の画像データとしてのボリュームデータＶＤ（図７参照）を一時記憶する。

ＶＲ画像データ記憶部１３は、ボリュームデータ記憶部１２に記憶したボリュームデータＶＤを使ってボリュームレンダリング処理して、図３に示すような、モニタ４に表示するボリュームレンダリング画像Ｇ１のデータを一時記憶する。図３に示すボリュームレンダリング画像Ｇ１は、臓器としての心臓２０とその心臓２０付近の管状組織としての血管２１が表示されている。

中心軸線記憶部１４、モニタ４に表示されるボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１であって、その３次元方向に曲がりくねった血管２１のガイド曲線としての中心軸線ＣＬを該血管２１と重ねて表示するための中心軸線データを記憶する。この中心軸線データは、公知の方法で求められた３次元曲線データである。（例：特開２００４−３５８００１号公報）
始点・終点記憶部１５は、ボリュームレンダリング画像Ｇ１に表示されている血管２１
であって、図４に示すようにその血管２１の注目する関心部位２１ａの範囲を、ボリュームデータＶＤを用いてＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）処理して図５に示す関心画像としてのＭＩＰ画像Ｇ２を得る際に、注目した関心部位２１ａの範囲（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）を記憶する。本実施形態では、図４に示すように、モニタ４に表示されるボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１であって注目した関心部位２１ａの範囲を特定する２つの区分点としての始点Ｐｓと終点Ｐｅをマウス６でクリックして指定することによって、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの３次元座標からなる位置情報が得られ記憶される。

厚み情報記憶部１６は、ボリュームデータＶＤを用いてＭＩＰ処理してＭＩＰ画像Ｇ２を得る際のＭＩＰ処理する範囲を特定するためのデータが記憶される。範囲を特定するためのデータは、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの位置情報と前記中心軸線ＣＬの３次元曲線データを使って、図６に示すように、基準の方向としての投影方向Ａから見て、血管２１の注目する関心部位２１ａを内包する関心領域Ｚ（厚み）を決める２つの指定平面としてのフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒの情報を一時記憶する。

ＭＩＰ値記憶部１７は、ボリュームレンダリング画像Ｇ１に表示されている血管２１であって注目する関心部位２１ａを、前記厚み情報記憶部１６に記憶した２つの指定平面Ｓｆ，Ｓｒを使用し、その２つの指定平面Ｓｆ，Ｓｒ間の領域（関心領域Ｚ）のボリュームデータＶＤを用いてＭＩＰ処理してＭＩＰ画像Ｇ２を得る際の、２次画面上の全てのピクセルのＭＩＰ値を記憶する。

ＣＰＵ７は、メモリ８のプログラム記憶部１１に記憶したプログラムを実行することにより、データベース２から取得したＣＴ画像データから得られたボリュームデータＶＤから関心領域Ｚを指定しＭＩＰ画像Ｇ２を表示する画像処理を実行する。すなわち、本実施形態では、画像処理装置としてのＣＰＵ７（計算機３）が、画像処理（ガイド曲線表示段階、区分ポイント特定段階、フロントポイント取得段階、リアポイント取得段階、関心領域指定段階、ＭＩＰ画像生成段階）の画像処理プログラムを実行する。

これにより、ＣＰＵ７（計算機３）は、ガイド曲線表示手段、基準方向設定手段、区分ポイント特定手段、フロントポイント取得手段、リアポイント取得手段、関心領域指定手段（暫定基準面作成手段、フロント指定平面作成手段、リア指定平面作成手段）等として機能する。

ここで、ボリュームデータＶＤは、図７に示すように、３次元以上の画素としてのボクセル（Voxel）の集合であり、３次元の格子点のボクセル値として画素値が割り当てられ
ている。本実施形態では、例えば、ＣＴ画像データの値、即ち、ＣＴ値をそのまま画素値（ボクセル値）としている。

ＣＴ画像データは、被写体としての人体を断層撮影したものであって、１枚については骨、血管、臓器等の２次元断層画像であるが、多数の隣接する断層（スライス）について得られることから、これら全体では３次元の画像データと言える。従って、以下、ＣＴ画像データは、複数の断層（スライス）を含んだ３次元の画像データを意味する。

また、ＣＴ画像データは、被写体としての組織（骨、血管、臓器等）毎に、異なるＣＴ値を持っている。ＣＴ値は、水を基準として表現した組織のＸ線吸収係数であり、ＣＴ値により、組織の種別や組織の病変の種類が判断できるようになっている。

また、ＣＴ画像データには、ＣＴ撮影装置によりＣＴスキャンされた人体の断層画面（スライス画像）の座標データも全て有し、ボリュームデータＶＤは、ＣＴ値（以下、ボクセル値という）と座標データを備えている。

本実施形態では、ボリュームデータＶＤについて、ＣＰＵ７によってボリュームレンダリング画像生成処理が実行され、予め図３に示すような、ボリュームレンダリング画像Ｇ１が生成され、ボリュームレンダリング画像Ｇ１のデータがメモリ８のＶＲ画像データ記憶部１３に記憶される。そして、ＣＰＵ７は、メモリ８のＶＲ画像データ記憶部１３に記憶されたボリュームレンダリング画像Ｇ１のデータに基づいて、モニタ４（画面４ａ）にボリュームレンダリング画像Ｇ１を表示する。

なお、ボリュームレンダリング画像Ｇ１は、ＭＩＰ法やレイキャスト法等の公知の方法を用いて生成されるため、その詳細は省略する。
また、ＣＰＵ７は、モニタ４（画面４ａ）に表示されたボリュームレンダリング画像Ｇ１から関心領域Ｚを指定して、その関心領域ＺについてＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）処理した図５に示す関心画像としてのＭＩＰ画像Ｇ２をモニタ４（画面４ａ）に表示する。

ここで、関心領域Ｚは、図６に示すフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒの間の領域であって、その二つの指定平面Ｓｆ，Ｓｒ間に表示された血管２１であって、その血管２１において観察したい部分（関心部位２１ａ）が投影方向Ａにおいて欠けることなく内包される領域である。

関心領域Ｚは、画像処理中の関心領域指定処理で生成される。そして、関心領域指定処理によって生成された関心領域Ｚについて、ＭＩＰ処理を行うことによって、関心領域Ｚ内にある血管２１の関心部位２１ａを観察するためのＭＩＰ画像Ｇ２のデータが作成され、モニタ４（画面４ａ）にＭＩＰ画像Ｇ２（図５参照）が表示される。

詳述すると、画像処理は、ボリュームレンダリング画像Ｇ１（ボリュームデータＤＶ）から所定の厚みのある関心領域Ｚを指定しその関心領域Ｚ内の関心部位２１ａのＭＩＰ画像Ｇ２を得る処理である。

ここで、ユーザは、モニタ４の画面４ａ上に表示された図３に示すボリュームレンダリング画像Ｇ１をマウス６でクリックすることによって、ボリュームレンダリング画像Ｇ１（ボリュームデータＤＶ）を構成する３次元座標を有した複数の画素の座標のうちの中心軸線ＣＬ上の任意の２点を指定することができる。

つまり、モニタ４の画面４ａ上に表示されたボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１には、ＣＰＵ７のガイド曲線表示処理の実行により、中心軸線記憶部１４に記憶された中心軸線データに基づいて、その血管２１の中心軸線ＣＬが、該血管２１と重ねて表示されている。

そして、ユーザは、図４に示すように、血管２１と重ねて表示されている中心軸線ＣＬ上の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）をマウス６でクリックして指定し、ボリュームレンダリング画像Ｇ１に表示されている血管２１の注目する関心部位２１ａの範囲を特定する。ＣＰＵ７は、マウス６でクリックして指定した３次元座標の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）を始点・終点記憶部１５に記憶する（区分ポイント特定処理）。

中心軸線ＣＬ上の始点Ｐｓと終点Ｐｅが特定されると、図８に示すように、始点Ｐｓから終点Ｐｅの間にある中心軸線ＣＬであって、ボリュームレンダリング画像Ｇ１（投影方向Ａ（視線方向））から見て、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと最も奥に位置するリアポイントＰｒを求める（フロント及びリアポイント取得処理）。すなわち、モニタ４の画面４ａ上に表示されている中心軸線ＣＬ（血管２１）は、２次元画面であるため
、画面４ａからでは中心軸線ＣＬ（血管２１）の奥行きが視認できないからである。

ＣＰＵ７は、３次元座標の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）と、３次元曲線データである中心軸線データから、図８に示すように、最も手前の位置するフロントポイントＰｆと最も奥に位置するリアポイントＰｒを求める。そして、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと交差する面であって前記投影方向Ａと垂直な第１平面Ｓ１を求めるとともに、最も奥に位置するリアポイントＰｒと交差する面であって前記投影方向Ａと垂直な第２平面Ｓ２を求める（暫定基準面作成処理）。

続いて、ＣＰＵ７は、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと交差する第１平面Ｓ１に対して所定の距離Ｌに手前側にある面（フロント指定平面Ｓｆ）と、最も奥に位置するリアポイントＰｒと交差する第２平面Ｓ２に対して所定の距離Ｌに奥側ある面（リア指定平面Ｓｒ）とを求める（フロント及びリア指定面作成処理）。このフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒの間（関心領域Ｚ）は、その血管２１の関心部位２１ａが欠けることなく内包される領域である。そして、ＣＰＵ７は、厚み情報記憶部１６に関心領域Ｚを構成するフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒを記憶する（関心領域指定処理）。ここで距離Ｌは例えば血管２１の径より若干大きい値であることが望ましい。また、距離ＬはフロントポイントＰｆ、リアポイントＰｒにおける血管２１の径を動的に取得することによって設定してもよい。

関心領域指定処理によって生成された関心領域Ｚについて、ＭＩＰ処理を行うことによって、関心領域Ｚ内にある関心部位２１ａを観察するためのＭＩＰ画像Ｇ２のデータが作成される。そして、ＭＩＰ画像Ｇ２のデータに基づいて、モニタ４（画面４ａ）にＭＩＰ画像Ｇ２が表示される。

図９は、ＭＩＰ処理にてＭＩＰ画像Ｇ２を生成する処理を示す説明図である。
ＭＩＰとは、Maximum Intensity Projectionの略であり、最大値投影法とも呼ばれている。これは、３次元画像データを２次元画像データに変換する１つであり、例えば、平行投影法の場合、図７に示すように、２次元面（フレーム）ＦのピクセルＰ毎に、観察対象であるボリュームデータＶＤに視線方向（投影方向）から仮想光線（レイ）Ｒを照射する。そして、その仮想光線Ｒ上にあるＮ個のボクセルＶ１，Ｖ２，……，Ｖｎのボクセル値Ｄ１，Ｄ２……，Ｄｎの最大値（以下、ＭＩＰ値という）を２次元画像データとするものである。

すなわち、同じボリュームデータＶＤを観察対象としても、仮想光線Ｒの向きによって投影される２次元画像データが異なる。
また、透視投影法のように、ある１点の視点からボリュームデータＶＤに対して放射状に仮想光線Ｒを照射することにより、例えば、血管等の管状臓器の内側を内視鏡のように観察するような画像を得られる。

さらに、円筒投影法のように、ボリュームデータＶＤの周囲に配置した円筒面に対して、円筒も中心線に分布する視点からボリュームデータＶＤに放射状に仮想光線Ｒを照射することにより、例えば、管状組織（例えば、血管２１、気管、消化管等）の内側を展開したような画像を得る。本実施形態では、３次元画像データの外部の観察に最も適している平行投影法を用いたものとする。

なお、仮想光線Ｒ到達位置が格子上にない場合は、その回りのボクセルＶのボクセル値Ｄから補間処理を行ってその位置でのボクセル値Ｄの計算をする。
詳しくは、１ピクセルについての各ボクセルＶ１〜Ｖｎのボクセル値Ｄ１〜Ｄｎは、例えば、図９に示すように表現できる。図９は、ピクセル毎に視線方向から１本の仮想光線
Ｒを照射したときに仮想光線Ｒが通過したボクセルＶのボクセル値Ｄを表現しており、図７における１本の仮想光線Ｒに対応している。そして、横軸にボクセルＶの奥行き（距離）を、縦軸にボクセル値Ｄを示している。図９に示すように、あるピクセルＰｎについては、仮想光線Ｒ上にはＶ１〜Ｖ１３の１３個のボクセルがあり、そのうちボクセルＶ１１のボクセル値Ｄ１１が大きいため、これがピクセルＰｎのＭＩＰ値となり、ピクセルＰｎが対応するＭＩＰ値記憶部１７に記憶される。

このようにして、関心領域Ｚについて、ＭＩＰ処理を行うことによって、モニタ４の画面４ａ上には、ボリュームレンダリング画像Ｇ１と並んでボリュームレンダリング画像Ｇ１上で指定した始点Ｐｓ及び終点Ｐｅに基づいて特定した関心領域ＺをＭＩＰ処理して得た、図５に示すＭＩＰ画像Ｇ２が表示される。

また、図２に示すように、計算機３（コンピュータ）は、ＧＰＵ（Graphic Processing
Unit）９を備えている。ＧＰＵ９は、主に３次元の高度なグラフィックス機能をサポー
トしたグラフィックス用のコントローラチップであり、ユーザから与えられたプログラム等に基づいて２次元や３次元グラフィックス描画を高速化する機能を持つ。本実施形態では、ＧＰＵ９により後処理が実行される。これにより、ＭＩＰ画像Ｇ２の表示に要する時間を短縮することができる。

後処理は、算出したＭＩＰ画像Ｇ２をモニタ４等の出力装置に表示するために色、コントラスト及び明るさ等を補正する処理である。
詳しくは、多くの医用画像装置の出力（ＣＴ画像、ＭＲＴ画像等）は１２ｂｉｔ階調データであるため、ＭＩＰ処理で演算されたＭＩＰ画像Ｇ２（ＭＩＰ値記憶部１７に記憶したＭＩＰ値）も１２ｂｉｔ階調データであるが、コンピュータ３等のモニタ４はＲＧＢ各色を８ｂｉｔで表現する画像を表示することが多い。そのため、ＷＬ変換（Window Width/Window Level Transformation）やＬＵＴ変換（Color Look-Up Table Transformation）等を行い、色、コントラスト及び明るさ等をモニタ４で表示できるように変換する。

また、画面の大きさ等に合わせてアフィン（Affine Transformation）を行い、それぞ
れのモニタ４に表示できるように変換する。
次に、このように、構成された画像表示装置１（計算機３）の画像処理の作用について説明する。

図１０は、画像処理のフローチャートを示している。まず、ユーザは、キーボード５及びマウス６等を操作して、モニタ４の画面４ａにボリュームレンダリング画像Ｇ１を表示させる（ステップＳ１０：ガイド曲線設定段階及び基準方向設定段階）。このボリュームレンダリング画像Ｇ１には、心臓２０及び心臓２０の付近にある血管２１が表示されている。このとき、ＣＰＵ７は、ボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１には、血管２１の中心軸線ＣＬが該血管２１と重ねて表示する。なお、血管２１の中心軸線ＣＬはあらかじめ取得済みのものとする。

次に、ユーザは、図４に示すように、血管２１と重ねて表示されている中心軸線ＣＬ上の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）をマウス６でクリックして、すなわち、ボリュームレンダリング画像Ｇ１に表示されている血管２１の注目する関心部位２１ａの範囲を特定する３次元座標からなる始点Ｐｓ及び終点Ｐｅを指定する（ステップＳ２０：区分ポイント特定段階）。マウス６で始点Ｐｓ及び終点Ｐｅが指定されると、ＣＰＵ７は、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの位置情報を始点・終点記憶部１５に記憶する。

ＣＰＵ７は、中心軸線ＣＬ上の始点Ｐｓと終点Ｐｅが記憶されると、図８に示すように、始点Ｐｓから終点Ｐｅの間にある中心軸線ＣＬであって、ボリュームレンダリング画像
Ｇ１（投影方向Ａ（視線方向））から見て、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと最も奥に位置するリアポイントＰｒを求める（ステップＳ３０：フロントポイント及びリアポイント取得段階）。ＣＰＵ７は、３次元座標の始点Ｐｓと終点Ｐｅの３次元座標からなる位置情報と、中心軸線ＣＬの３次元曲線データからなる中心軸線データから、始点Ｐｓから終点Ｐｅの間にある中心軸線ＣＬ上のフロントポイントＰｆとリアポイントＰｒを求める。

次に、ＣＰＵ７は、フロントポイントＰｆとリアポイントＰｒからフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒを求める（ステップＳ４０：関心領域指定段階（暫定基準面作成段階、フロント指定平面作成段階、リア指定平面作成段階））。詳述すると、図８に示すように、まず、ＣＰＵ７は、フロントポイントＰｆと交差する面であって投影方向Ａと垂直な第１平面Ｓ１を求め、その第１平面Ｓ１に対して所定の距離Ｌに手前方向にある面をフロント指定平面Ｓｆとして厚み情報記憶部１６にする。距離Ｌは、フロント指定平面ＳｆがフロントポイントＰｆと直交する血管２１の前側外表皮部より手前に位置する距離である。

同様に、ＣＰＵ７は、リアポイントＰｒと交差する面であって投影方向と垂直な第２平面Ｓ２を求め、その第２平面Ｓ２に対して所定の距離Ｌに奥方向ある面をリア指定平面Ｓｒとして厚み情報記憶部１６にする。距離Ｌは、リア指定平面ＳｒがリアポイントＰｒと直交する血管２１の後側外表皮部より奥側に位置する距離である。

この厚み情報記憶部１６に記憶されたフロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒは、その両指定平面Ｓｆ，Ｓｒの間に、血管２１の関心部位２１ａのボリュームデータＶＤが欠けることなく内包される関心領域Ｚを決める位置情報となる。

次に、ＣＰＵ７は、フロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒで規定される関心領域Ｚについて、ＭＩＰ処理を行い（ステップＳ５０：ＭＩＰ画像生成段階）、ＧＰＵ９が後処理を行い関心領域Ｚ内にある関心部位２１ａを観察するためのＭＩＰ画像Ｇ２を得る。そして、モニタ４の画面４ａ上には、ボリュームレンダリング画像Ｇ１と共に関心部位２１ａが表示されたＭＩＰ画像Ｇ２が表示される（ステップＳ６０）。

なお、このとき、始点Ｐｓと終点Ｐｅを共に表示したボリュームレンダリング画像Ｇ１をＭＩＰ画像Ｇ２と並べて画面４ａ上に表示するため、ＭＩＰ画像Ｇ２が、ボリュームレンダリング画像Ｇ１上のどの部分のＭＩＰ画像Ｇ２であるかの対応付けが容易となる。また、ＭＩＰ画像Ｇ２のみを画面４ａ上に表示してもよい。

これにより、ボリュームレンダリング画像Ｇ１上でユーザが表示したい関心部位２１ａを血管２１の中心軸線ＣＬ上をマウス６でクリックするだけの簡単な操作で、関心部位２１ａを含んだ関心領域Ｚを正確に指定することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、ボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１であってユーザが注目する関心部位２１ａの範囲をマウス６でクリックするだけの簡単な操作で、関心部位２１ａを欠けることなく内包した関心領域Ｚを正確に指定することができる。

従って、一部が欠けることのない関心部位２１ａのＭＩＰ画像Ｇ２が簡単な操作でモニタ４に表示することができる。
（２）本実施形態によれば、ボリュームレンダリング画像Ｇ１中の血管２１に同血管２１の中心軸線ＣＬを重ねて表示させた。そして、ユーザは、関心部位２１ａの範囲を指定する際、その中心軸線ＣＬ上の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）をマウス６でクリックして指定
する。従って、関心部位２１ａの範囲の特定が中心軸線ＣＬ上の点をマウス６でクリックするだけで、関心部位２１ａの範囲が簡単かつ正確に設定することができる。

つまり、従来が関心部位２１ａのＭＩＰ画像Ｇ２を得るために、関心部位２１ａが包含される投影方向Ａに垂直な２つの平面（指定平面）を、何度も操作して設定したのに対して、本実施形態では、関心部位２１ａの始点Ｐｓと終点Ｐｅを指定するだけで関心部位２１ａが包含される投影方向Ａに垂直な２つの指定平面Ｓｆ，Ｓｒを求めることができる。従って、欠けることのない関心部位２１ａのＭＩＰ画像Ｇ２が高度な技術や経験を必要とすることなく簡単かつ正確に表示される。
（３）本実施形態によれば、血管２１と重ねて表示される中心軸線ＣＬは、３次元曲線データであり、指定された始点Ｐｓ及び終点Ｐｅは、３次元座標値であって中心軸線ＣＬ上にあるので、指定された始点Ｐｓから終点Ｐｅの間にある中心軸線ＣＬであって、投影方向Ａから見て、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと最も奥に位置するリアポイントＰｒを短時間に求めることができる。

しかも、投影方向Ａが変更されても、中心軸線ＣＬに対する中心軸線ＣＬ上の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの３次元座標値は変わらない。従って、中心軸線記憶部１４に記憶され中心軸線ＣＬの３次元曲線データと、始点・終点記憶部１５に記憶されている始点Ｐｓ及び終点Ｐｅを使って、投影方向Ａの変更に応じて新たなフロントポイントＰｆとリアポイントＰｒを短時間に容易に求めることができる。

その結果、投影方向Ａの変更に応じて、短時間に新たな指定平面Ｓｆ，Ｓｒ（関心領域Ｓ）が求められ、新たなＭＩＰ画像G２をリアルタイムに表示させることができる。
（４）本実施形態によれば、フロント指定平面Ｓｆは、フロントポイントＰｆと交差する面であって投影方向Ａと垂直な第１平面Ｓ１に対して所定の距離Ｌに手前方向にある面とした。また、リア指定平面Ｓｒは、リアポイントＰｒと交差する面であって投影方向と垂直な第２平面Ｓ２に対して所定の距離Ｌに奥方向ある面とした。

従って、フロント指定平面Ｓｆとリア指定平面Ｓｒの間（関心領域Ｚ）に、その血管２１の関心部位２１ａの一部の欠けることなく確実に内包させることができる。
しかも、ＭＩＰ処理に使用される画像データ（ボリュームデータＶＤ）は、心臓２０等を含むため、関心領域Ｚ内の関心部位２１ａ以外の部位も合わせて表示されるため、その他の部位に対する関心部位２１ａの位置関係が容易に把握することできる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
（１）上記実施形態では、１台のワークステーション等の計算機３（コンピュータ）が単独で画像処理を行ったが、画像処理において、ガイド曲線を表示する処理、区分ポイント特定する処理、フロントポイント取得する処理、リアポイント取得する処理、関心領域指定摺る処理、ＭＩＰ画像生成する処理のうち少なくとも１つの処理を、複数のコンピュータで行うようにしてもよい。

例えば、複数台のワークステーションが接続された病院内ネットワークにおいて、少なくとも１つの処理を複数台のワークステーションが分散処理で行うことが考えられる。これにより、処理速度の向上や大規模データの処理を図ることができ、ＭＩＰ画像Ｇ２のリアルタイムな表示を確保できる。
（２）上記実施形態では、関心領域Ｚにおいて、３次元画像データを２次元面に投影する方法として、ＭＩＰを説明したが、他の方法で合ってもよい。例えば、仮想光線Ｒの通過したボクセルＶのボクセル値Ｄの最小値を、２次元面Ｆに投影するＭｉｎＩＰ（Minimum Intensity Projection）、加算法や平均値法等のいかなるボリュームレンダリング手法を用いて関心画像を得るようにしてもよい。尚、いわゆる厚み付きＭＲＰ法という一定の厚
みのある領域の画像をＭＲＰ画像に準ずる任意断面画像表示の一種として呼称することがあるが、かかる手法は実質的には２平面に挟まれた領域をＭＩＰ法や平均値法等で描画するものであるので本発明に含まれるものである。
（３）上記実施形態では、関心部位２１ａの範囲を指定するために、血管２１と重ねて表示されている中心軸線ＣＬ上の２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）をマウス６でクリックして指定した。これを、中心軸線ＣＬ上の１点をマウス６でクリックして指定し、マウス６でクリックした点を基準に、２点（始点Ｐｓと終点Ｐｅ）をＣＰＵ７が演算して自動的に求めてもよい。例えば、マウス６でクリックした点を基準に、血管２１の上流方向及び下流方向に予め定めた距離にある中心軸線ＣＬの点を、始点Ｐｓと終点Ｐｅとするようにして実施してもよい。また、マウス６でクリックした点を、例えば始点Ｐｓとしてその始点Ｐｓから予め定めた距離にある中心軸線ＣＬの点を、終点Ｐｅとするようにして実施してもよい。さらに、マウス６でクリックした点を基準に、血管２１の上流方向及び下流方向に例えば、血管２１が分岐する点を、始点Ｐｓと終点Ｐｅとするようにして実施してもよい。

これにより、関心部位２１ａの範囲を指定するための操作がより容易になる。
（４）上記実施形態では、関心部位２１ａは途中で分枝していない関心部位２１ａであったが、途中で分枝している関心部位２１ａであってもよい。この場合、図１１に示すように、血管２１の各分枝部３１，３２，３３に区分点としての端点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をマウス６でクリックして指定する。そして、この３つの端点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の間にある中心軸線ＣＬであって、投影方向Ａから見て、最も手前に位置するフロントポイントＰｆと最も奥に位置するリアポイントＰｒを求めることによって、関心領域Ｚを決める指定平面Ｓｆ，Ｓｒを求めることができる。
（５）上記実施形態では、ガイド曲線としての血管２１の中心軸線ＣＬは、実線で表示したが、破線、一点鎖線、二点鎖線等で表示してもよい。また、中心軸線ＣＬの色も適宜変更してもよい。
（６）上記実施形態では、ガイド曲線は血管２１の中心軸線ＣＬであったが、本明細書でいう管状組織の中心軸線とは管状組織に沿ってのびる曲線を指し、厳密な管状組織の断面の重心の位置の結合に限定されない。また、フロントポイントＰｆに基づく第１平面Ｓ１に対するフロント指定平面Ｓｆの距離Ｌ、リアポイントＰｒに基づく第２平面Ｓ２に対するリア指定平面Ｓｒの距離Ｌを適宜変更する場合がある。例えば、血管の瘤が存在する場合などに中心軸線を厳密に定義することが難しい場合などに便宜的な線を中心軸線の代わりに用いることができる。また、血管の瘤が存在する場合などに組織の径が変わるので血管の瘤がフロントポイントＰｆとリアポイントＰｒの間に収まるように距離Ｌを一時的に拡大することがある。また、複数の血管にまたがって便宜上ガイド曲線を設定したときにガイド線の一部が管状組織の中心軸線から離れてもよい。
（７）上記実施形態では、管状組織として血管２１に具体化したが、その他の管状組織として、例えば、気管、消化管、リンパ線、神経線等があり、これら管状組織に具体化してもよい。
（８）上記実施形態では、ＭＩＰ処理に使用される画像データ（ボリュームデータＶＤ）は、心臓２０等を含む画像データ（ボリュームデータＶＤ）を使用したが、心臓等及びその他臓器を領域抽出処理などによりマスク（非表示）した画像データ（ボリュームデータＶＤ）を使用してＭＩＰ処理してＭＩＰ画像Ｇ２を作成してもよい。このようにすれば、３次元以上の画像データが、臓器等を含まないので、例えば、関心領域上で、管状組織以外であって管状組織に近い３次元以上の画像データを有する臓器等が事前に除かれるため、管状組織を的確に観察することができる。また、骨をマスクして描画対象から除くこともできる。
（９）上記実施形態では、点の指定にマウスを用いたが、点の指定できれば他の手段を用いてもよい。例えば、トラックボールのようなポインティングデバイスや、キーボードを用いることができる。
（１０）上記実施形態では、フロント指定平面Ｓｆ、リアポイントＰｒはその都度計算し
ていたが、一度求めたフロント指定平面Ｓｆ、リアポイントＰｒを記録し、後に呼び出すことができる。関心部位の近傍の画像を切り替えつつも、以前の表示を確認したいときに有効である。
（１１）上記実施形態では、ボリュームデータは３次元のものを用いたが、ボリュームデータは４次元以上の情報を含むものであったとしてもよい。例えば、時系列情報を持つ４次元のボリュームデータのそれぞれのフレームから画像を作成する場合や、４次元のボリュームデータから動き情報をも可視化した１の画像を作成することができる。
（１２）上記実施形態では、１のボリュームデータを用いたが、ボリュームデータは複数であってもよい。例えば、複数の装置から取得した複数のボリュームデータから１の画像を作成するフュージョン画像を作成することができる。

画像表示装置の概略構成図。 画像表示装置の概略構成を示す電気ブロック図。 ボリュームレンダリング画像を説明するための説明図。 ボリュームレンダリング画像から関心部位の始点及び終点の特定を説明するための説明図。 ＭＩＰ画像を説明するための説明図。 関心部位を内包する関心領域を決める指定平面の特定を説明するための説明図。 ＭＩＰを説明するための説明図。 始点及び終点から指定平面を求めるまでを説明するための説明図。 １ピクセルについてのＭＩＰ値を説明する説明図。 画像処理について説明するのフローチャート。 その他の関心部位の区分点の特定を説明するための説明図。 従来の問題点の説明図。

符号の説明

１…画像表示装置、２…データベース、３…計算機（コンピュータ）、４…モニタ、４ａ…画面、５…キーボード、６…マウス、７…ＣＰＵ、８…メモリ、９…ＧＰＵ、１１…プログラム記憶部、１２…ボリュームデータ記憶部、１３…ＶＲ画像データ記憶部、１４…中心軸線記憶部、１５…始点・終点記憶部、１６…厚み情報記憶部、１７…ＭＩＰ値記憶部、２０…心臓、２１…血管、２１ａ…関心部位、３１〜３３…分枝部、１００…関心部位、Ａ…投影方向、Ｌ…距離、Ｚ…関心領域、ＣＬ…中心軸線、Ｇ１…ボリュームレンダリング画像、Ｇ２…ＭＩＰ画像、Ｐｆ…フロントポイント、Ｐｒ…リアポイント、Ｐｓ…始点、Ｐｅ…終点、Ｐ１〜Ｐ３…端点、Ｓｆ…フロント指定平面、Ｓｒ…リア指定平面。

Claims (27)

1. 管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理方法であって、
   管状組織についてのガイド曲線のデータを取得するガイド曲線設定段階と、
   基準方向が指定される基準方向設定段階と、
   取得されたガイド曲線のデータに基づいてガイド曲線を表示させるガイド曲線表示段階と、
   前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定段階と、
   前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得段階と、
   前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得段階と、
   前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定段階と
   からなる画像処理方法。
2. 請求項１に記載の画像処理方法において、
   前記ガイド曲線は、管状組織の中心軸線であることを特徴とする画像処理方法。
3. 請求項１または２に記載の画像処理方法において、
   前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であることを特徴とする画像処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載の画像処理方法において、
   前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むことを特徴とする画像処理方法。
5. 請求項２に記載の画像処理方法において、
   前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含むことを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１に記載の画像処理方法において、
   前記区分ポイント特定段階は更に、前記ガイド曲線上に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報が特定されることを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１に記載の画像処理方法において、
   前記基準方向が変更されたとき、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、前記基準方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定するようにしたことを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１に記載の画像処理方法において、
   前記基準方向は、投影方向であることを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１に記載の画像処理方法において、
   関心領域指定段階は、
   前記フロントポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第１平面と、前記第リアポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第２平面を作成する暫定基準面作成段階と、
   前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面を作成するフロント指定平面作成段階と、
   前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成段階とを有し、
   前記フロント指定平面と前記リア指定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面とすることを特徴とする画像処理方法。
10. １つのコンピュータが単独処理でまたは複数のコンピュータが分散処理で、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理プログラムであって、
    前記１つのコンピュータまたは複数のコンピュータを、
    管状組織についてのガイド曲線のデータを表示させるガイド曲線表示手段と、
    基準方向が指定される基準方向設定手段と、
    前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定手段と、
    前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得手段と、
    前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得手段と、
    前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定手段と
    して機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
11. 請求項１０に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記ガイド曲線は、管状組織の中心軸線であることを特徴とする画像処理プログラム。
12. 請求項１０または１１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であることを特徴とする画像処理プログラム。
13. 請求項１０〜１２のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むことを特徴とする画像処理プログラム。
14. 請求項１１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含むことを特徴とする画像処理プログラム。
15. 請求項１０〜１４のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記区分ポイント特定手段は更に、前記ガイド曲線上に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報が特定されることを特徴とする画像処理プログラム。
16. 請求項１０〜１５のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記基準方向が変更されたとき、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、フロントポイント取得手段及びリアポイント取得手段において前記基準の方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、
    その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、前記関心領域指定手段において２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定するようにしたことを特徴とする画像処理プログラム。
17. 請求項１０〜１６のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記基準方向は、投影方向であることを特徴とする画像処理プログラム。
18. 請求項１０〜１７のいずれか１に記載の画像処理プログラムにおいて、
    前記関心領域指定手段は、
    前記フロントポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第１平面と、前記第リアポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第２平面を作成する暫定基準面作成手段と、
    前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面を作成するフロント指定平面作成手段と、
    前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成手段と
    を有し、
    前記フロント指定平面と前記リア指定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面とすることを特徴とする画像処理プログラム。
19. １つのコンピュータが単独処理でまたは複数のコンピュータが分散処理で、管状組織を含む３次元又は４次元の画像データについて関心領域を指定し、その関心領域内の前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データを２次元面に投影して関心部位の関心画像を生成する画像処理装置であって、
    管状組織についてのガイド曲線のデータを表示させるガイド曲線表示手段と、
    基準方向が指定される基準方向設定手段と、
    前記ガイド曲線上の２以上の区分点の位置情報に基づいて前記ガイド曲線上に部分曲線が特定される区分ポイント特定手段と、
    前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向から見て最も手前に位置するフロントポイントを求めるフロントポイント取得手段と、
    前記区分点の位置情報に基づいて特定された前記部分曲線上であって、前記基準方向からみて最も奥に位置するリアポイントを求めるリアポイント取得手段と、
    前記フロントポイントと前記リアポイントに基づいて、前記基準の方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面を求め、その２つの平面に基づいて前記関心領域を特定する関心領域指定手段と
    を備えたことを特徴とする画像処理装置。
20. 請求項１９に記載の画像処理装置において、
    前記ガイド曲線は、管状組織の中心軸線であることを特徴とする画像処理装置。
21. 請求項１９または２０に記載の画像処理装置において、
    前記関心画像は、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法によって作成される画像であることを特徴とする画像処理装置。
22. 請求項１９〜２１のいずれか１に記載の画像処理装置において、
    前記管状組織を含む３次元又は４次元の画像データは、臓器も含むことを特徴とする画像処理装置。
23. 請求項２０に記載の画像処理装置において、
    前記関心領域内に前記管状組織以外の臓器を含むことを特徴とする画像処理装置。
24. 請求項１９〜２３のいずれか１に記載の画像処理装置において、
    前記ポイント特定手段は更に、前記ガイド曲線上に指定された１点の位置情報を基準に、前記２以上の区分点の位置情報を特定することを特徴とする画像処理装置。
25. 請求項１９〜２４のいずれか１に記載の画像処理装置において、
    前記基準方向が変更されたとき、
    前記フロントポイント取得手段及びリアポイント取得手段は、先に特定された２以上の区分点の位置情報に基づいて、前記基準の方向の変更に応じて前記フロントポイント及び前記リアポイントを新たに求め、
    前記関心領域指定手段は、その新たに求めた前記フロントポイント及び前記リアポイントに基づいて、２つの平面を新たに求め、その新たな２つ平面に基づいて前記関心領域を再特定することを特徴とする画像処理装置。
26. 請求項１９〜２５のいずれか１に記載の画像処理装置において、
    前記基準方向は、投影方向であることを特徴とする画像処理装置。
27. 請求項１９〜２６のいずれか１に記載の画像処理装置において、
    前記関心領域指定手段は、
    前記フロントポイントと交差する面であって前記基準方向に対して垂直な第１平面と前記リアポイントと交差する面であって前記基準の方向に対して垂直な第２平面とを作成する暫定基準面作成手段と、
    前記第１平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ手前側に位置するフロント指定平面作成するフロント指定平面作成手段と、
    前記第２平面に対して平行であって更に予め定めた距離だけ奥側に位置するリア指定平面を作成するリア指定平面作成手段と
    を有し、
    前記フロント指定平面と前記リア指定平面を前記基準方向から見て前記部分曲線を内包する２つの平面とすることを特徴とする画像処理装置。
    

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