JP4786246B2 - 画像処理装置及び画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）装置や磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ：ＭＲＩ）装置、超音波診断装置、核医学診断装置などの医用画像診断装置によって撮像された医用画像もしくは編集された医用画像の保存装置に関するもので、特に単一もしくは複数種類の診断装置によって撮像された画像を同時表示もしくはフュージョン表示可能な医用画像表示装置上で診断を行う際に使用されるものである。

に関する。

近年の医療用画像分野で使用される画像処理装置は、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等の複数種の医療用画像機器と組み合わせて使用され、多くの病院、検査機関等で広く利用されている。この画像処理装置は、画像処理の高速化や解像度の向上が進み、臨床情報として有用な種々の画像を提供でき、例えば手術前のシミュレーション等において、血管の走行、消化管の腫瘍、プラーク（斑点）の形成、狭搾症等の原因を調べる際に行う消化管腔の画像化等に利用されている。

この様な画像処理装置において、異なる医療用画像機器（異種モダリティに限らず、同一モダリティで仕様が異なるものも含む）によって取得された画像（異種画像）を同時に又は融合させて表示することで、単一の医療用画像機器によって取得された画像を用いる場合に比して、より多角的な画像診断が実現されつつある。

この様な異種画像を用いた画像診断においては、各医療用画像機器で基準とされる座表系が異なるため、所定の方法によって各医療用画像機器間での座標間の整合性を図るための処理が実行される。一例として、仙骨最下点を原点とする3次元座標系を定義することによって、人体各部位の位置及び計上管理を行う方法を採用するものがある（例えば、特許文献１参照）。この手法によれば、人体各部に関する位置及び形状を、仙骨最下点を限定とする立体座標系の数値データとして管理することができ、病理範囲の数値的解析や変化予想を実現することができる。

また、異種画像を用いた画像診断では、異種画像の特性上、撮影された医療用画像機器や時期等は画像データ毎に異なるため、「患者」、「部位」、「モダリティ」、「時間属性」といった具合に順次条件を入力して情報を絞り込み抽出することで、所望する画像にアクセスしている。
特開２００２−１８６５８８号公報

しかしながら、従来の手法では、次のような問題がある。すなわち、従来の手法では、必ず診断対象部位以外に基準となる部位（例えば、仙骨）を含む骨盤周辺の画像を撮像する必要がある。そのため、診断に直接不必要な画像を撮像する必要があり、ワークフローにおいて無駄な工程が発生してしまう。そのため、操作者にさらなる作業負担を強いることになる。

また、異種画像を用いて例えば過去の検査において撮影された画像と今回の検査において撮影された画像とを比較する場合、該当する医療用画像機器の種類及び検査期間等の条件を順次入力して所望の画像を検索することは、操作者によって大きな作業負担となる。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、操作者に大きな作業負担を強いることなく、異種画像を好適に取り扱うことが可能な画像処理装置及び画像処理システムを提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。

請求項１に記載の発明は、異種類の医療用画像機器によって取得された画像を統一的に取り扱うためのグローバル座標系上において、所定の患者に関する部位を指定する指定手段と、前記指定された部位に対応する部位を、画像を取り扱うために医療用画像機器毎に定義されるローカル座標系の少なくとも一つにおいて特定する特定手段と、前記特定された部位に対応する当該患者に関する画像データを取得する取得手段と、第１の軸を医療用画像機器の種類とし、第２の軸を時間情報として画像データを二次元的に配置するインタフェースにて、前記取得された画像データを提示し、操作者から所望する画像データの選択を受け付ける選択手段と、前記選択手段によって選択された前記画像データに基づいて、前記画像を生成する生成手段と、前記生成された画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置である。
請求項９に記載の発明は、ネットワークを介して互いに接続された複数種類の医療用画像機器と画像処理装置とを具備する医用画像処理システムであって、所定の患者について前記複数種類の医療用画像機器のいずれかにおいて生成され、当該医療用画像機器において定義されるローカル座標系に対応する第１の画像データを記憶する画像記憶手段と、第１の軸を医療用画像機器の種類とし、第２の軸を時間情報として画像データを二次元的に配置するインタフェースにて、前記画像記憶手段に記憶される前記第１の画像データを提示し、操作者から所望する画像データの選択を受け付ける選択手段と、異種類の医療用画像機器によって取得される画像を統一的に取り扱うためのグローバル座標系と前記ローカル座標系とを対応付ける情報に基づいて、前記選択手段によって選択された前記第１の画像データから前記グローバル座標系に対応する第２の画像データを生成する計算手段と、前記第２の画像データを所定の形態にて表示する表示手段と、を具備することを特徴とする画像処理システムである。

以上本発明によれば、操作者に大きな作業負担を強いることなく、異種画像を好適に取り扱うことが可能な画像処理装置及び画像処理システムを実現することができる。

以下、本発明の第１実施形態乃至第３実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像処理システムＳの一例を示した図である。同図に示すように、画像処理システムＳは、ＭＲＩ装置Ａ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂ、核医学診断装置Ｃ、超音波診断装置Ｄ、Ｘ線診断装置Ｅ、画像処理装置１を具備している。なお、各装置はネットワークＮに接続されており、相互に画像データ等を送受信することが可能である。

ＭＲＩ装置Ａは、固有の磁気モーメントを持つ核の集団が一様な静磁場中に置かれたときに、特定の周波数で回転する高周波磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的及び物理的な微視的情報を映像化し、あるいは化学シフトスペクトラムを観測する装置である。

Ｘ線ＣＴ装置Ｂは、Ｘ線が被検体内で受けた吸収量に基づいて臓器等の組織のＸ線吸収率を水のそれを基準としたＣＴ値という指標として計算（再構成）することによって画像（断層像）を得るものである。

核医学診断装置Ｃは、放射性同位元素（ＲＩ：Ｒａｄｉｏ−Ｉｓｏｔｏｐｅ）を標識とした薬品が生体内の特定組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用して、当該ＲＩから放射されるγ線を体外から測定し、その線量分布を画像化して体内臓器等の機能を捉えるものである。

超音波診断装置Ｄは、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査が行えるほか、システムの規模がＸ線、ＣＴ、ＭＲＩなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便である。

Ｘ線診断装置Ｅは、被験者の体内を透過したＸ線の強弱を濃淡画像として表示する画像装置である。

画像処理装置１は、各種医用画像機器（モダリティ）によって撮影された画像データを例えばネットワークＮを介して取得し、各画像データに付加された付帯情報（患者情報、モダリティ情報、スタディ情報（検査種、診断部位、検査日時情報等）、シリーズ情報（ピクセルサイズ、マトリクスサイズ、シーケンスサイズその他の撮影条件等）その他の画像に関する情報）と共に記憶し管理する。また、画像処理装置１は、異なるモダリティによって撮影され記憶された画像を統一的な座標によって取り扱い、異種画像を融合（フュージョン）させたフュージョン画像等を生成し表示する。この画像処理装置１において実行される画像データ管理、画像処理等については、後で詳しく説明する。

図２は、画像処理装置１のブロック構成図を示している。同図に示すように、本画像処理装置１は、操作部１０、表示部１１、送受信部１２、制御部１３、画像データ記憶部１４、画像データ管理部１５を具備している。

操作部１０は、操作者からの各種指示、条件等を当該装置１にとりこむためのトラックボール、各種スイッチ、マウス、キーボード等を有している。

表示部１１は、画像、所定の操作を行うための入力画面等を所定の形態にて表示する。特に、表示部１１は、画像データ管理部１５による検索結果に基づいて、モダリティ種と時間とによって画像データを分類した操作画面（インタフェース）を提示（表示）する。

送受信部１２は、ネットワークを介して他の装置と画像データを含む情報の送受信を行う。

制御部１３は、当該画像処理装置１を構成する各ユニットを動的又は静的に制御する。特に、制御部５は、後述する時間−モダリティ種別画像データ管理において、画像データ記憶部１４、画像データ管理部１５等を統括的に制御する。

画像データ記憶部１４は、送受信部１２によりネットワークを介して各種モダリティから取得された画像データを、その付帯情報と共に記憶する。なお、当該画像データ記憶部１４は、医用画像処理システムＳにおいて別途画像サーバを設け、これに内蔵するような構成としてもよい。

画像データ管理部１５は、画像データ記憶部１４に記憶されている画像データを、その付帯情報に基づいて管理する。この画像データ管理部１５によって実行される画像データ管理は、後で詳しく説明する。

なお、各医療用画像機器Ａ〜Ｅは、それぞれが取得した医用画像（二次元画像に拘泥されず、二次元動画像、三次元画像、三次元動画像（四次元画像）、所定の画像処理等を受けた編集画像等を含む）とその付帯情報をネットワークによって、画像処理装置１に自動的に転送する。本実施形態においては、説明を具体的にするため、各医療用画像機器Ａ〜Ｅと画像処理装置１との間の通信規格はＤＩＣＯＭであるとする。しかしながら、これに拘泥されず、他の通信方式を利用することも可能である。

（時間−モダリティ種別画像データ管理）
次に、本画像処理装置１が有する、時間−モダリティ種別画像データ管理機能について説明する。この機能は、時間−モダリティ種別によって分類されたインタフェースを用いて、異なるモダリティによって収集された異種画像データを管理するものである。

図３は、画像処理装置１が有する、時間−モダリティ種別画像データ管理機能の概念を説明するための図である。同図に示す様に、本機能では、所定の期間を単位とする時間軸を横軸とし、各種モダリティの種類を縦軸とする形態をもつインタフェースによって画像データ（画像ファイル）が分類され、表示部１１を介して操作者に提供される。操作者は、操作部１０を介して、該当する期間において所望のモダリティで取得された画像ファイルを選択することで、当該ファイルに属する画像データにアクセスすることができる。

なお、本時間−モダリティ種別画像データ管理機能においては、種々の期間を時間軸の単位とすることができる。本実施形態においては、利便性向上の観点から、マクロ時間軸、ミクロ時間軸、と呼ばれるものを時間軸として採用する。

ここで、マクロ時間軸とは、患者の検査スケジュールに関する時間軸であり、術前・術後といった期間や、手術日などのランドマークを設置することができる。体表的な例としては、ＤＩＣＯＭ規格の標準データ要素又は私的データ要素（プライベートタグ）に付帯情報として記入される同一スタディ情報単位の時間軸である。これによって、マクロ時間軸上では、術前・術後画像が明確に分類でき、かつそれらを意図的に選択することが可能となる。また、ミクロ時間軸とは、所謂時系列的に変化する画像の時間軸のことを指し、撮像時間レベルの時間軸である。体表的な例としては、ＤＩＣＯＭ規格の付帯情報としてプライベートタグに記入される同一シリーズ情報単位の時間軸である。三次元ＣＴ動画像（四次元ＣＴ画像）や超音波画像など、時系列的に変化する画像をロードする際には、どの期間の画像を抽出して表示するのかを、操作者は選択することが可能である。なお、本実施形態では、説明を具体的にするため、マクロ時間軸は一スタディを単位とする時間軸であり、ミクロ時間軸は一シリーズを単位とする時間軸であるとする。

ここで、マクロ時間軸はミクロ時間軸を包含するものとなっている。この様な関係を利用して、本時間−モダリティ種別画像データ管理機能では、マクロ時間軸とミクロ時間軸とを関連付けて画像データを階層的（体系的）に分類・検索することが可能である。

すなわち、例えば図４（ａ）に示すようにマクロ時間軸−モダリティ表示によって画像が分類されている場合において、当該画面からマクロ時間軸上の所定期間（今の場合、同一スタディ）に対応する画像ファイルａ、画像ファイルｂを選択した場合を想定する。係る場合、画像データ記憶部１４から当該所定期間に属する画像データが読み出され、一シリーズを単位とするミクロ時間軸に従って配置され、図４（ｂ）に示す形態にて表示される。操作者は、図４（ｂ）に示す画面から所望のシリーズ（又はその一部）に属する画像データを選択することで、所望の診断画像にアクセスすることが可能である。

なお、時間軸の定義は、目的に応じて任意に定義可能である。従って、上記マクロ時間軸及びミクロ時間軸による階層化や、マクロ時間軸を一スタディ単位とする定義等には拘泥されず、どの様な期間を単位とする時間軸を採用してもよい。また、サブマクロ時間軸やサブミクロ時間軸等、さらに階層化するための時間軸と導入するようにしてもよい。

（動作）
次に、上記時間−モダリティ種別画像データ管理機能を実行する場合の本画像処理装置１の動作について説明する。

図５は、時間−モダリティ種別画像データ管理機能を実行する場合における各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、操作部１０を介して患者情報、診断部位が入力される（ステップＳ１）。この入力は、図６に示す個別の入力画面によって患者情報、診断部位、モダリティ種を順番に入力するか、又は図７又は図８に示すような患者情報及び診断部位を同時に入力する画面を利用して実行される。

次に、画像データ管理部１５は、これに応答して、画像データ記憶部１４内の画像データに付された付帯情報を参照することにより、当該患者に関して入力された診断部位、モダリティ種に関する画像を検索する（ステップＳ２）。また、画像データ管理部１５は、各画像データに付されたスタディ情報を参照しながら、マクロ時間軸−モダリティ種によって分類した形態（図４（ａ）参照）にて、表示部１１を介して検索された画像データを操作者に提示する（ステップＳ３）。

次に、マクロ時間軸−モダリティ種によるインタフェース画面上において所定の画像ファイル（複数でもよい）が選択されると、画像データ管理部１５は、これに応答して、画像データ記憶部１４内の画像データに付された付帯情報を参照することにより、当該画像ファイルに属する画像データを検索する（ステップＳ４）、画像データ管理部１５は、各画像データに付されたシリーズ情報を参照しながら、ミクロ時間軸−モダリティ種によって分類した形態（図４（ｂ）参照）にて、表示部１１を介して検索された画像データを操作者に提示する（ステップＳ５）。

次に、ミクロ時間軸−モダリティ種分類によるインタフェース画面から所定の画像データが選択されると（ステップＳ６）、画像データ管理部１５は、当該画像データを画像データ記憶部１４から読み出し、所定の形態にて提示する（ステップＳ７）。

以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。

本画像処理装置によれば、異なるモダリティによって収集された異種画像データを、時間軸−モダリティ表示軸の座標系によって分類されたインタフェース画面によって統一的に提示する。従って、操作者は、所望の画像データや画像ファイルを選択することで、画像診断に用いる画像を再生することができる。その結果、診断に用いる画像が異種画像である場合であっても、操作者は迅速、的確、容易に所望の画像データにアクセスすることができ、画像検索における操作者の作業負担を軽減させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図９は、本実施形態に係る画像処理装置１の構成を示した図である。図２と比較した場合、変換行列算出部１７、画像保存空間定義部１６をさらに有すること、及び画像管理部１５の機能が異なる点である。

画像保存空間定義部１６は、画像データ記憶部１４にネットワーク転送されてきた画像データを配置・保存する際の画像保存空間の定義を行う。この画像保存空間は、患者や診断機器、撮像条件に依存せず且つ人体全体が収まるような三次元空間である（図１０参照）。また、この画像保存空間において定義される座標系は、異種画像を統一的に取り扱うためのグローバル座標系であり、その原点は、人体テンプレートの外側に定義される。なお、当該画像処理装置１のグローバル座標系と各医療用画像機器のローカル座標系との対応付け（後述）は、画像保存空間定義部１６が定義する人体テンプレートを用いて、各画像データがどの部位をどの向きで撮像したものであるのかをマニュアル操作により直接的入力することでも実行可能である。

変換行列算出部１７は、画像保存空間定義部１６によって定義された画像保存空間上に画像データを配置・保存する際の（座標）変換行列を、各画像データの付帯情報に基づいて算出する。

画像管理部１５は、算出された変換行列を画像データに積算することにより、ローカル座標系からグローバル座標系への座標変換を実行する。これにより、各医療用画像機器において取得された異種画像データは、画像保存空間定義部１６によって定義される画像保存空間に配置されることになる。

（グローバル座標系による画像データ管理）
次に、本実施形態に係る画像処理装置１が有する、グローバル座標系による画像データ管理機能について説明する。この機能は、複数種の医療用画像機器のそれぞれによって取得された画像データを統一的に扱うためのグローバル座標系を導入し、当該グローバル座標系への変換行列と共に各画像データを保存するものである。また、算出された変換行列を画像データに積算することにより、異種画像データをグローバル座標系に統一化（規格化）し、所定の形態にて表示する。

図１０は、本グローバル座標系による画像データ管理の概念を説明するための図である。同図に示すように、ＭＲＩ装置Ａによって取得された画像データＭＲ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂによって取得された画像データＣＴ、超音波診断装置Ｄによって取得された画像データＵＳ、核医学診断装置Ｃによって取得された画像データＮＭは、それぞれの機器の保存空間における座標系に従って保存されている。これらを統一的に取り扱えるようにするため、本画像処理装置では、各医療用画像機器において取得された画像データをグローバル座標系に座標変換することで規格化する。

なお、座標変換に用いられる変換行列は、ネットワークＮに接続されている医療用画像機器の画像保存空間が独自に保有しているローカル座標系から、画像保存空間定義部１６が定義するグローバル座標系（例えば人体テンプレート上）で指定される撮像位置・範囲への座標変換行列を取得することで算出される。より具体的には、各医療用画像機器の保存空間の原点位置とグローバル座標系の原点位置との対応、姿勢（座標軸の回転角）、スケール（一ボクセルのサイズ（解像度））によって決定することができる。なお、これらの情報は、例えば各医療用画像機器の保存空間に関する情報として、各画像データの付帯情報に記録されている。

（動作）
次に、グローバル座標系による画像データ管理を実行する場合の本画像処理装置１の動作について説明する。

図１１は、グローバル座標系による画像データ管理を実行する場合の画像処理装置１の処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、画像保存空間定義部１６は、異種画像を統一的に取り扱うための画像保存空間を定義する。この画像保存空間の定義は、変換行列算出より前であれば、どのような段階でおこなってもよい。

次に、送受信部１２により、ネットワークを介していずれかの医療用画像機器によって撮影された画像データ（例えばＣＴ画像データ）が取得される（ステップＳ１２）。取得された画像データは、画像データ記憶部１４に自動的に記憶される。

次に、変換行列算出部１７は、取得した画像データに付された付帯情報及び定義された画像保存空間に基づいて、変換行列を算出する（ステップＳ１３）。なお、算出された変換行列は、制御部１３により当該画像データ（又は、ステップＳ１４において生成される規格化画像データ）の付帯情報として記憶される。

次に、画像データ管理部１５は、算出された変換行列を用いて、グローバル座標系に対応する規格化画像データを生成する（ステップＳ１４）。制御部１３は、引き続きネットワーク上の医療用画像機器から画像データ（例えばＵＳ画像データ）を取得するか否かを判定する（ステップＳ１５）。画像データを取得すると判定した場合には、ステップＳ１１〜Ｓ１４までの処理が繰り返され、一方、画像データを取得しないと判定した場合には、制御部１３は、規格化画像データを表示部１１において所定の形態にて表示する（ステップＳ１６）。

図１２は、規格化画像データを用いた表示画像の一形態を示した図である。各画像データはグローバル座標系に対応する様に規格化されているため、例えば同図に示すＣＴ／ＵＳフュージョン画像として表示することができる。しかしながら、図１２の例に拘泥されず、例えば規格化された異種画像の並列表示（時間的同期／操作同期、時間的非同期／操作同期、時間的同期／操作非同期、時間的非同期／操作非同期のいずれであってもよい。）、重畳表示、図１３に示すような複合的なフュージョン画像表示等の様々な表示形態を選択することができる。

また、表示された画像に対し、操作者は、診断画像を生成するための種々の編集（画像処理）を行うことができる。さらに、グローバル座標系において空間的に対応する複数の画像から差分画像を生成し、当該差分画像において差分値が所定の閾値以上の画素については周囲と異なる色彩を割り当てて表示する強調表示、差分値が所定の閾値以上の画素のみを除去して表示する除去表示、差分値が所定の閾値以上の画素については別途切り出して表示する切り出し表示等を行うことも可能である。

ところで、本実施形態に係る画像データ管理に用いる画像データの選択・切替は、第１実施形態で説明したインタフェースを利用することでより効率的に実行することができる。例えば、図１０に示す人体テンプレート等において、所定の患者に関する診断部位を指定すると、画像データ管理部１５は、当該患者の指定された診断部位に対応する画像データを取得し、図４（ａ）に示すようなモダリティ−マクロ時間軸による形態にて各画像データを表示する。操作者は、図４（ａ）に示す画面上において画像を選択することで、所望の画像を表示または表示画像を動的に変更することができる。この様に、患者と診断部位とを指定するのみで該当する異種画像を取得できるのは、本装置では異種画像であっても同一の画像保存空間で定義可能であり、短時間に表示・非表示を切り替えることが可能だからである。

また、図４（ａ）を用いた画像選択において表示画像の動的切替をより迅速に実行したい場合には、例えば図１４に示すような切替構成を採用することができる。すなわち、図１４に示すように、例えば、画像データを各種モダリティ毎に対応するメモリ（Shared memory）に記憶しておき、図４（ａ）にリストアップされた画像データを選択すると、その操作に応答してSwitcherがメモリと画像表示装置との接続を制御することにより、図１１のステップＳ１２における画像データ取得の処理を実行する。この様な構成を採用することにより、画像データ取得のための時間を短縮することができ、表示画像の動的切替をより迅速に実行することができる。特に、例えば図１３に示したクリップ面等により空間分割された複合的なフュージョン画像表示等を行う場合、セグメンテーションや位置合わせを行う必要がなく、表示に必要な画像の一部のみをメモリから抽出し、分割空間の属性・状態を指定するだけでよい。

以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。

本画像処理装置によれば、種類の異なるモダリティによって撮影された異種画像をグローバル座標系によって統一的に管理し、必要に応じて並列表示、フュージョン表示、重畳表示等を迅速且つ簡便に行うことができる。従って、操作者は、グローバル座標系によって統一化された種々の形態で異種画像の関連性等を観察することができる。

また、本画像処理装置によれは、画像保存空間及びその原点を任意に定義することができる。従って、例えば原点を人体テンプレートの外側に設定することで、診断に必要のない部位を撮影する必要がない。その結果、撮影範囲等の変更を強いられることがなく、操作者の作業負担を軽減させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態において説明した変換行列の算出等を各種モダリティ側において実施する画像処理システムである。

図１５は、本実施形態に係る画像処理システムの構成を説明するための図である。図１と比較した場合、Ｘ線ＣＴ装置Ｂ、超音波診断装置Ｄが画像管理部１５、変換行列算出部１７、画像保存空間定義部１６をさらに有することが異なる点である。

なお、図１１の様にＸ線ＣＴ装置の例に拘泥されることなく、例えばさらにＭＲＩ装置Ａ、核医学診断装置Ｃ、Ｘ線診断装置Ｅの少なくともいずれかが、画像管理部１５、変換行列算出部１７、画像保存空間定義部１６をさらに有する構成としてもよい。

図１６は、グローバル座標系による画像データ管理を実行する場合の画像処理システムＳの処理の流れを示したフローチャートである。同図において、ステップＳ２１〜ステップＳ２４までがモダリティ側の処理、ステップＳ２５〜ステップＳ２７が画像処理装置側（Ｘ線ＣＴ装置Ｂ側）の処理である。

まず、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいてスキャンプランが入力される（ステップＳ２１）。このスキャンプランにおいては、一般的に人体テンプレートが表示され、この上で撮像範囲が指定される。変換行列算出部１７は、本撮影に先立って実行されるプレスキャン（例えば、スキャノグラム撮影等）において得られた画像と画像保存空間定義部１６によって予め設定された画像保存空間とに基づいて、患者が配置されている実空間とグローバル座標系によって定義される仮想空間とを関連付ける座標変換行列を算出する（ステップＳ２２）。

次に、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて所定のスキャンプランに従った画像データが取得され（ステップＳ２３）、得られた画像データ及び算出された変換行列が自動的に保存される（ステップＳ２４）。

次に、例えば図４（ａ）に示すインタフェースを利用して選択されたＣＴ画像データが、送受信部１２により、ネットワークを介してＸ線ＣＴ装置Ｂから取得される（ステップＳ２５）。画像データ管理部１５は、付帯情報として付された変換行列を用いて、グローバル座標系に対応する規格化画像データを生成する（ステップＳ２６）。

以上述べたステップＳ２１〜ステップＳ２６の処理は、超音波診断装置Ｄと画像処理装置１との間でも実行される。制御部１３は、規格化された超音波画像データ及びＣＴ画像データを、表示部１１において所定の形態にて表示する（ステップＳ２７）。

なお、超音波診断装置の場合、一般的にはスキャンプランの入力時において（Ｘ線ＣＴ装置の如く）人体テンプレートを用いた撮像範囲の指定を行わない。この様な場合には、被検体の身体の向き、撮影範囲等を操作者がステップＳ２１等の段階に置いてマニュアル入力することで、画像処理装置側のグローバル座標によって定義される仮想空間と患者が配置される実空間（又はモダリティ側のローカル座標によって定義される空間）とを対応付けることができる。また、操作者のマニュアル入力に拘泥されず、例えば被検体の向きや大きさ、超音波プローブの移動範囲等を光学的又は機械的に計測する手段を設け、これによって計測される情報を用いてグローバル座標系とローカル座標系との対応付け、又は仮想空間と実空間との対応付けを行うようにしてもよい。

また、図１６のフローチャートに従う処理の流れに拘泥されず、例えばグローバル座標系における規格化画像データの生成まで（すなわち、図１６のステップＳ２６まで）を各医療用画像機器において実行し、画像処理装置１においては、変換行列の計算等を行わない構成としてもよい。

以上述べた構成によれば、第２実施形態と同様の効果を実現することができる。また、本実施形態では、各医療用画像機器側で撮像・保存される画像すべてに対する座標変換行列が自動的に算出されるため、閲覧時における処理を軽減させることができる。従って、画像処理装置１では、第２実施形態の場合に比して、グローバル座標系において規格化された異種画像をより迅速に観察することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１）本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。

（２）上記各実施形態においては、画像処理装置は、各種モダリティとネットワークを介して接続されている単体構成とした。しかしながら、これに拘泥されることなく、モダリティ単体が、各実施形態に係る画像処理装置の機能を具備し、これを実現する構成であってもよい。係る場合には、各モダリティが、上記各実施形態において述べた効果を実現することができる。

（３）上記各実施形態においては、画像処理装置側で再生する異種画像は、同一患者のものとした。しかしながら、これに拘泥されず、複数の患者情報を指定し、異なる患者に関する異種画像を取り扱うことも可能である。

（４）上記各実施形態においては、算出された変換行列は、当該行列による変換前の画像データの付帯情報として保存する構成であるとした。しかしながら、これに拘泥されず、当該行列による変換後の画像データそのものを保存する構成としてもよい。係る場合にも、変換行列は、付帯情報として当該画像データと対応付けて記憶されることが好ましい。

（５）図３、図４（ａ）、（ｂ）に示したインタフェースにおいては、各モダリティによって取得された画像データを立方体にて象徴的に示した。しかしながら、これに拘泥されず、各画像データの属性（検査種、診断部位、診断日時、診断者等）を示すリスト表示、各画像データのサムネイル表示、各画像データの代表画像表示等を採用する構成であってもよい。特にサムネイル表示、代表画像表示等を採用する場合には、二次元静止画像、二次元動画像、三次元静止画像、三次元動画像のいずれを用いる構成であってもよい。

（６）異種画像を取り扱う際、部位によっては画像データが存在する場合としない場合とがある。係る場合には、画像データが存在する部位をユーザ側に積極的に知らせるために、例えば図７、図８、図１０等に示した人体テンプレートにおいて、画像データが存在する部位を区別して表示（例えば、色を変えて表示する、「データ有り」を示すメッセージ又はオブジェクトを表示する等）するようにしてもよい。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

以上本発明によれば、操作者に大きな作業負担を強いることなく、異種画像を好適に取り扱うことが可能な画像処理装置及び画像処理システムを実現することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理システムＳの一例を示した図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置１のブロック構成図を示している。 図３は、画像処理装置１が有する、時間−モダリティ種別画像データ管理機能の概念を説明するための図である。 図４（ａ）は、マクロ時間軸−モダリティ種別によって画像データを分類したインタフェースの一例を示した図である。図４（ｂ）は、ミクロ時間軸−モダリティ種別によって画像データを分類したインタフェースの一例を示した図である。 図５は、時間−モダリティ種別画像データ管理機能を実行する場合における各処理の流れを示したフローチャートである。 図６は、患者情報、診断部位を入力する際に用いられるインタフェースの一例を示した図である。 図７は、患者情報、診断部位を入力する際に用いられるインタフェースの一例を示した図である。 図８は、患者情報、診断部位を入力する際に用いられるインタフェースの一例を示した図である。 図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置１のブロック構成図を示している。 図１０は、グローバル座標系による画像データ管理の概念を説明するための図である。 図１１は、グローバル座標系による画像データ管理を実行する場合の画像処理装置１の処理の流れを示したフローチャートである。 図１２は、第２実施形態における異種画像の表示形態の一例（フュージョン表示）を示した図である。 図１３は、第２実施形態における異種画像の表示形態の他の例（複合フュージョン表示）を示した図である。 図１４は、第２実施形態において採用可能な画像データ切替装置の一例を示した図である。 図１５は、第３実施形態に係る画像処理システムの構成を説明するための図である。 図１６は、グローバル座標系による画像データ管理を実行する場合の画像処理システムＳの処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１…画像処理装置、１０…操作部、１１…表示部、１２…送受信部、１３…制御部、１４…画像データ記憶部、１５…画像データ管理部、１６…変換行列算出部、１７…画像保存空間定義部、Ｓ…画像処理システムＳ、Ａ…ＭＲＩ装置、Ｂ…Ｘ線ＣＴ装置、Ｃ…核医学診断装置、Ｄ…超音波診断装置、Ｅ…Ｘ線診断装置、Ｎ…ネットワーク

Claims (18)

1. 異種類の医療用画像機器によって取得された画像を統一的に取り扱うためのグローバル座標系上において、所定の患者に関する部位を指定する指定手段と、
   前記指定された部位に対応する部位を、画像を取り扱うために医療用画像機器毎に定義されるローカル座標系の少なくとも一つにおいて特定する特定手段と、
   前記特定された部位に対応する当該患者に関する画像データを取得する取得手段と、
   第１の軸を医療用画像機器の種類とし、第２の軸を時間情報として画像データを二次元的に配置するインタフェースにて、前記取得された画像データを提示し、操作者から所望する画像データの選択を受け付ける選択手段と、
   前記選択手段によって選択された前記画像データに基づいて、前記画像を生成する生成手段と、
   前記生成された画像を表示する表示手段と、
   を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第２の軸は、前記被検体の検査スケジュールに関する時間軸又は前記被検体の所定の撮影における時間軸であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記表示手段は、前記選択手段によって選択された画像データを動的に切り替えて表示することを請求項１又は２記載の画像処理装置。
4. 前記表示手段は、同一又は異なる医療用画像機器に対応する画像を、並列表示、重畳表示、フュージョン表示その他の複合的な形態にて表示することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の画像処理装置。
5. 前記表示手段は、前記画像を前記複合的な形態にて表示する場合には、画像間の相違領域を強調する強調表示又は不要な前記相違領域を除去する除去表示を実行することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記表示手段は、同一又は異なる医療用画像機器に対応する画像及びクリップ面を用いて、当該クリップ面に関して異なるフュージョン表示を行うことを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 前記ローカル座標系と前記グローバル座標系とを対応付けるための変換行列を計算する計算手段をさらに具備し、
   前記生成手段は、前記取得された画像データに前記変換行列を積算することで前記画像を生成すること、
   を特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の画像処理装置。
8. 前記取得手段は、前記取得された画像データと共に、前記ローカル座標系と前記グローバル座標系とを対応付けるための変換行列を取得し、
   前記生成手段は、前記取得された画像データに前記変換行列を積算することで前記画像を生成すること、
   を特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の画像処理装置。
9. ネットワークを介して互いに接続された複数種類の医療用画像機器と画像処理装置とを具備する医用画像処理システムであって、
   所定の患者について前記複数種類の医療用画像機器のいずれかにおいて生成され、当該医療用画像機器において定義されるローカル座標系に対応する第１の画像データを記憶する画像記憶手段と、
   第１の軸を医療用画像機器の種類とし、第２の軸を時間情報として画像データを二次元的に配置するインタフェースにて、前記画像記憶手段に記憶される前記第１の画像データを提示し、操作者から所望する画像データの選択を受け付ける選択手段と、
   異種類の医療用画像機器によって取得される画像を統一的に取り扱うためのグローバル座標系と前記ローカル座標系とを対応付ける情報に基づいて、前記選択手段によって選択された前記第１の画像データから前記グローバル座標系に対応する第２の画像データを生成する計算手段と、
   前記第２の画像データを所定の形態にて表示する表示手段と、
   を具備することを特徴とする画像処理システム。
10. 前記計算手段は、前記第１の画像データに前記ローカル座標系と前記グローバル座標系とを対応付ける変換行列を積算することで、前記第２の画像データを生成することを特徴とする請求項９記載の画像処理システム。
11. 前記表示手段は、同一又は異なる医療用画像機器に対応する前記第２の画像データを動的に切り替えて提示することを請求項９又は１０記載の画像処理システム。
12. 前記表示手段は、同一又は異なる医療用画像機器に対応する前記第２の画像データを、並列表示、重畳表示、フュージョン表示その他の複合的な形態にて表示することを特徴とする請求項９乃至１１のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
13. 前記表示手段は、前記第２の画像データを前記複合的な形態にて表示する場合には、画像間の相違領域を強調する強調表示又は不要な前記相違領域を除去する除去表示を実行することを特徴とする請求項１２記載の画像処理システム。
14. 前記表示手段は、同一又は異なる医療用画像機器に対応する前記第２の画像データ及びクリップ面を用いて、当該クリップ面に関して異なるフュージョン表示を行うことを特徴とする請求項１２記載の画像処理システム。
15. 前記複数種類の医療画像機器の少なくとも一つは、
    前記画像記憶手段と、
    前記計算手段と、
    前記第２の像データを前記画像処理装置に対し前記ネットワークを介して送信する送信手段と、を具備し、
    前記画像処理装置は、
    前記第２の画像データを、前記複数種類の医療用画像機器のうちの少なくともいずれかから前記ネットワークを介して受信する受信手段と、
    前記表示手段と、を具備すること、
    を特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
16. 前記複数種類の医療画像機器の少なくとも一つは、
    前記画像記憶手段と、
    前記第１の像データを前記画像処理装置に対し前記ネットワークを介して送信する送信手段と、を具備し、
    前記画像処理装置は、
    前記第１の画像データを、前記複数種類の医療用画像機器のうちの少なくともいずれかから前記ネットワークを介して受信する受信手段と、
    前記計算手段と、
    前記表示手段と、を具備すること、
    を特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
17. 前記画像処理装置は、
    前記グローバル座標系上において、所定の患者に関する部位を指定する指定手段と、
    前記指定された部位に対応する部位を、前記ローカル座標系の少なくとも一つにおいて特定する特定手段と、をさらに具備し、
    前記計算手段は、前記特定された部位に対応する前記第１の画像データを用いて、前記第２の画像データを生成すること、
    を具備することを特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか一項記載の画像処理システム。
18. 前記第２の軸は、前記被検体の検査スケジュールに関する時間軸又は前記被検体の所定の撮影における時間軸であることを特徴とする請求項１７記載の画像処理システム。

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