JP5405281B2 - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Description

この発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

従来、大腸の画像診断を支援することを目的として、Ｘ線ＣＴ装置（ＣＴ；Computed Tomography）、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置などの医用画像診断装置によって収集された大腸の３次元画像データに対して様々な画像表示方法が行なわれている。かかる画像表示方法の一例としては、大腸の３次元Ｘ線ＣＴ画像を用いたＣＴＣ（CT Colonography）があり、ＣＴＣは、大腸の画像診断で広く用いられている。

具体的には、ＣＴＣなどの画像表示方法では、大腸の３次元画像データから大腸の管腔領域が抽出され、抽出された大腸の管腔領域から仮想内視鏡画像や展開画像などが生成される。そして、ＣＴＣなどの画像表示方法では、生成された仮想内視鏡画像や展開画像が読影を行なう医師が参照するモニタに表示される。

ここで、仮想内視鏡画像は、大腸の管腔領域内に設定した視点位置から透視投影法を行なうことで生成される画像であり、かかる画像は、内視鏡により大腸の内壁を観察した内視鏡画像に類似した画像となる（例えば、特許文献１参照）。また、展開画像は、大腸管腔領域の芯線に設定した各点から内壁を径方向に３６０度観察した各画像を２次元平面に投影した画像のことであり、かかる画像は、大腸を仮想的に切り開いた画像となる。

ＣＴＣなどの画像表示方法により表示された仮想内視鏡画像や展開画像を参照することで、医師は、大腸内壁における大腸ポリープの有無や大腸ポリープの大きさなどを観察することができる。特に、展開画像は、大腸の内壁を一度に広範囲で観察することができるため、大腸の検査において有用な画像となる。なお、仮想内視鏡画像や展開画像は、大腸以外にも、胃や、気管および気管支、血管などの管腔を有する他臓器の３次元画像データから生成することも可能である。

特開２００８−２２０４１６号公報

ここで、分岐のない大腸や胃などの臓器内壁を展開画像により観察する場合、画像診断の対象部位に分岐がないことから、生成および表示される展開画像は、一つである。一方、展開画像による画像診断の対象部位が、例えば、肺野の気管および気管支や肺血管、または脳血管などのように、分岐を有する臓器である場合、管腔内の複数の芯線それぞれで展開画像が複数生成されることとなり、生成および表示される展開画像は、複数となる。図１２は、従来技術の課題を説明するための図である。

具体的には、図１２の（Ａ）に示すように、気管および気管支の管腔領域に対して設定される芯線は、気管から気管の第１分岐点を経て左右の気管支に向かって２つに分岐する。例えば、気管から右気管支へ向かう芯線（図１２の（Ａ）に示す実線を参照）と、気管の第１分岐点から左気管支へ向かう芯線（図１２の（Ａ）に示す破線を参照）とを用いて展開画像をそれぞれ生成した場合、医師などの読影者が参照するモニタには、図１２の（Ｂ）に示すように、二つの展開画像が表示される。

しかし、表示される二つの展開画像それぞれには、分岐点周辺領域に由来する重複箇所が存在する（図１２の（Ｂ）の実線枠を参照）。このため、読影者は、重複箇所を確認しながら気管および気管支の内壁を観察する必要がある。

すなわち、従来の技術では、複数の管腔構造が結合している部位（分岐点）が存在する場合、複数の管腔構造それぞれの展開画像が生成され、重複箇所をそれぞれ含む複数の展開画像が表示されることとなる。このため、上記した従来の技術では、展開画像を参照して分岐を有する臓器を観察することが困難であるという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、分岐を有する臓器の展開画像を容易に観察することが可能となる画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、画像処理装置であって、３次元医用画像データの管腔領域を抽出する管腔領域抽出手段と、前記管腔領域抽出手段によって抽出された前記管腔領域が分岐する場合、前記３次元医用画像データから前記管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を、前記分岐に基づいて複数生成する展開画像生成手段と、前記展開画像生成手段によって生成された前記複数の展開画像が重複する領域において、いずれかの展開画像が前面となるように前記複数の展開画像を合成した合成画像を生成する合成画像生成手段と、前記合成画像生成手段によって生成された前記合成画像を表示するように制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項５記載の本発明は、画像処理プログラムであって、３次元医用画像データの管腔領域を抽出する管腔領域抽出手順と、前記管腔領域抽出手順によって抽出された前記管腔領域が分岐する場合、前記３次元医用画像データから前記管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を、前記分岐に基づいて複数生成する展開画像生成手順と、前記展開画像生成手順によって生成された前記複数の展開画像が重複する領域において、いずれかの展開画像が前面となるように前記複数の展開画像を合成した合成画像を生成する合成画像生成手順と、前記合成画像生成手順によって生成された前記合成画像を表示するように制御する表示制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１または５の発明によれば、分岐を有する臓器の展開画像を容易に観察することが可能となる。

図１は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示す図である。 図２は、管腔領域抽出部を説明するための図である。 図３は、芯線抽出部を説明するための図である。 図４は、座標抽出部を説明するための図である。 図５は、展開画像生成部を説明するための図である。 図６は、重複領域抽出部を説明するための図である。 図７は、実施例１に係る合成画像生成部を説明するための図（１）である。 図８は、実施例１に係る合成画像生成部を説明するための図（２）である。 図９は、実施例１に係る合成画像生成部を説明するための図（３）である。 図１０は、実施例１に係る画像処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図１１は、実施例２に係る合成画像生成部を説明するための図である。 図１２は、従来技術の課題を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置および画像処理プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、本実施例によって本発明が限定されるものではない。

まず、実施例１に係る画像処理装置の構成について説明する。図１は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示す図である。図１に示すように、実施例１に係る画像処理装置１０は、医用画像データベース３０と接続されており、医用画像データベース３０は、医用画像診断装置２０と接続されている。なお、医用画像データベース３０は、実際には、複数の医用画像診断装置２０と接続されている。

図１に示す医用画像診断装置２０は、３次元の医用画像を生成することが可能な医用画像診断装置である。具体的には、医用画像診断装置２０は、３次元Ｘ線ＣＴ画像を生成可能なＸ線ＣＴ装置、３次元ＭＲＩ画像を生成可能なＭＲＩ装置、３次元超音波画像を生成可能な超音波診断装置などである。

図１に示す医用画像データベース３０は、医用画像診断装置２０によって生成された各種３次元医用画像データを格納するデータベースである。具体的には、医用画像データベース３０は、各種医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のデータベースや、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベースなどである。

ここで、実施例１に係る画像処理装置１０は、操作者である医師などの読影者から指定された３次元医用画像データを医用画像データベース３０から取得し、取得した３次元医用画像データを画像処理したうえで、医師に提示する。

具体的には、実施例１に係る画像処理装置１０は、医用画像データベース３０から取得した３次元医用画像データから展開画像を生成する。より具体的には、実施例１に係る画像処理装置１０は、分岐を有する臓器（例えば、肺野の気管および気管支や肺血管、または脳血管など）を撮影した３次元医用画像データから展開画像を生成する。

そして、実施例１に係る画像処理装置１０は、分岐を有する臓器の展開画像を容易に観察可能となるように構成されている。

以下、実施例１に係る画像処理装置１０が行なう画像処理について、図１とともに、図２〜９を用いて詳細に説明する。なお、図２は、管腔領域抽出部を説明するための図であり、図３は、芯線抽出部を説明するための図であり、図４は、座標抽出部を説明するための図であり、図５は、展開画像生成部を説明するための図である。また、図６は、重複領域抽出部を説明するための図であり、図７〜９は、実施例１に係る合成画像生成部を説明するための図である。

図１に示すように、実施例１に係る画像処理装置１０は、入力部１０ａと、表示部１０ｂと、管腔領域抽出部１０ｃと、芯線抽出部１０ｄと、座標抽出部１０ｅと、展開画像生成部１０ｆと、重複領域抽出部１０ｇと、位置合わせ部１０ｈと、合成画像生成部１０ｉと、表示制御部１０ｊとを有する。

入力部１０ａは、マウスやキーボードやマイクなどを有し、操作者が画像処理装置１０を操作するための各種情報を入力するために用いられる。具体的には、入力部１０ａは、操作者から、画像処理を行なう３次元医用画像データの指定を受け付けて、医用画像データベース３０に通知する。例えば、入力部１０ａは、操作者から、画像処理を行なう３次元医用画像データとして、気管および気管支を含む肺野を撮影した３次元Ｘ線ＣＴ画像の指定を受け付けて、医用画像データベース３０に通知する。これにより、医用画像データベース３０は、操作者から指定された３次元Ｘ線ＣＴ画像を画像処理装置１０に転送する。ただし、本発明は、分岐を有する臓器を撮影した３次元ＭＲＩ画像や３次元超音波画像が操作者から指定される場合であっても適用可能である。

表示部１０ｂは、モニタなどを有し、入力部１０ａを介して操作者から各種設定情報を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、後述する表示制御部１０ｊの制御の元、各種画像を表示する。

管腔領域抽出部１０ｃは、医用画像データベース３０から転送された３次元医用画像データに含まれる管腔領域を抽出する。例えば、管腔領域抽出部１０ｃは、図２に示すように、肺野の３次元Ｘ線ＣＴ画像から、空気に相当するＣＴ値に基づく閾値を用いた処理により、気管および気管支の管腔領域を抽出する。なお、図２には、気管から左右の気管支に至る管腔領域のみが黒い太線にて示されているが、実際には、管腔領域抽出部１０ｃは、左右の気管支からそれぞれ多段階に渡り分岐する気管支も管腔領域として抽出する。また、管腔領域抽出部１０ｃは、３次元医用画像データにおける血管に対応する管腔領域を抽出する際には、例えば、血液に相当するＣＴ値に基づく閾値を用いた処理を行なう。

図１に戻って、芯線抽出部１０ｄは、管腔領域抽出部１０ｃにより抽出された管腔領域の芯線を抽出する。例えば、芯線抽出部１０ｄは、図３に示すように、抽出された管腔領域を細線化処理することで気管および気管支の芯線を抽出する。かかる処理により、芯線抽出部１０ｄは、抽出した芯線が分岐点を介して分岐していることから、後段の画像処理に用いる芯線が複数であると判定する。例えば、芯線抽出部１０ｄは、後段の画像処理に用いる芯線を、気管から右気管支へ向かう芯線（図３に示す実線を参照）と、気管の第１分岐点から左気管支へ向かう芯線（図３に示す破線を参照）との２本と設定する。なお、後段の画像処理に用いるために設定される芯線は、気管から左気管支へ向かう芯線と、気管の第１分岐点から右気管支へ向かう芯線との２本といったように設定されてもよい。

また、芯線抽出部１０ｄは、分岐した芯線を抽出した場合、かかる分岐した芯線の解剖学的情報を特定する機能を有する場合であってもよい。例えば、芯線抽出部１０ｄは、図３に示すような芯線が抽出された場合、３次元Ｘ線ＣＴ画像に付与されている被検体の撮影時における撮影部位および撮影時体位の情報と、図示しないメモリなどに格納されている解剖学的情報とから、かかる分岐を有する芯線が、気管から分岐点を介して左右の気管支に分岐している管腔領域の芯線であると特定する。

図１に戻って、座標抽出部１０ｅは、芯線抽出部１０ｄにより分岐点を介した複数の芯線が抽出された場合、当該抽出された複数の芯線上における複数の点それぞれから放射状に伸ばした線分と管腔領域の辺縁部との交点の３次元医用画像データにおける座標群を抽出する。具体的には、座標抽出部１０ｅは、図３を用いて説明したように、芯線抽出部１０ｄが抽出した２本の芯線それぞれに対して座標群抽出処理を行なう。

例えば、座標抽出部１０ｅは、図４に示すように、実線で示す芯線上における各点の接線方向に直交する平面を特定し、特定した平面上にて処理対象の点から放射状に伸ばした線分と管腔領域の辺縁部との交点の３次元Ｘ線ＣＴ画像における３次元座標を抽出する。同様に、座標抽出部１０ｅは、図４に示すように、破線で示す芯線における各点の接線方向に直交する平面を特定し、特定した平面上にて処理対象の点から放射状に伸ばした線分と管腔領域の辺縁部との交点の３次元Ｘ線ＣＴ画像における３次元座標を抽出する。

かかる座標抽出部１０ｅの処理により、図４に示すように、分岐前の実線で示す芯線上では、一つの管腔領域の辺縁部の３次元座標群が抽出され、分岐点周辺における実線および破線で示す各芯線上では、二つの管腔領域にまたがる辺縁部の３次元座標群が抽出されることとなる。なお、座標抽出処理に用いられる平面は、接線方向に直交する平面に限らず、例えば、芯線上の点から管腔領域の辺縁部までの距離が平均して最短となる平面を用いる場合であってもよい。かかる処理により、後述する展開画像生成部１０ｆにより生成される展開画像の歪みを防止することができる。

図１に戻って、展開画像生成部１０ｆは、管腔領域が分岐する場合、３次元医用画像データから管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を、分岐に基づいて複数生成する。具体的には、展開画像生成部１０ｆは、座標抽出部１０ｅにより複数の芯線ごとに抽出された座標群を用いて、３次元医用画像データから管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を複数の芯線ごとに生成する。例えば、展開画像生成部１０ｆは、図５に示すように、実線で示す芯線（気管から右気管支に至る芯線）において抽出された座標群における３次元Ｘ線ＣＴ画像の画素値を２次元平面に投影した展開画像を生成する。また、展開画像生成部１０ｆは、図５に示すように、破線で示す芯線（気管の第１分岐点から左気管支に至る芯線）において抽出された座標群における３次元Ｘ線ＣＴ画像の画素値を２次元平面に投影した展開画像を生成する。

なお、展開画像生成部１０ｆは、展開画像を生成する際、管腔領域を切り開くための辺縁部上の線を、芯線の伸張方向と同一の伸張方向にある辺縁部の線に設定する。これにより、展開画像生成部１０ｆは、管腔領域が複数ある場合でも、複数の管腔領域の内壁それぞれが同一の展開方向にて切り開かれた複数の展開画像を生成することができる。

また、芯線に分岐がなかった場合でも、１本の芯線に対する座標抽出部１０ｅの座標群抽出処理結果を用いて、展開画像生成部１０ｆは、１つの展開画像を生成することが可能である。

図１に戻って、重複領域抽出部１０ｇは、座標抽出部１０ｅにより複数の芯線ごとに抽出された座標群の間で、所定の範囲内にある座標が占める領域を重複領域として抽出する。ここで、図４を用いて説明したように、座標抽出部１０ｅは、分岐点周辺における実線および破線で示す各芯線上で、二つの管腔領域にまたがる辺縁部の３次元座標群を抽出している。したがって、座標抽出部１０ｅにより芯線ごとに抽出された３次元座標群の間で、所定の範囲内にある座標が占める領域は、展開画像生成部１０ｆにより芯線ごとに生成された展開画像それぞれにて重複して描出されている領域に該当する重複領域となる。

すなわち、芯線ごとに生成された展開画像の各画素が由来する３次元医用画像データの３次元座標は特定可能であるので、座標抽出部１０ｅにより抽出された重複領域に該当する各展開画像の画素を特定することができる。したがって、重複領域抽出部１０ｇにより抽出される重複領域の情報は、例えば、図６に示す実線枠の領域それぞれが、展開画像生成部１０ｆにより芯線ごとに生成された２つの展開画像それぞれにて重複して描出されている領域であると特定するための情報となる。

図１に戻って、位置合わせ部１０ｈは、重複領域抽出部１０ｇにより抽出された重複領域の座標を用いて、展開画像生成部１０ｆにより生成された複数の芯線ごとの展開画像の位置合わせを行なう。すなわち、位置合わせ部１０ｈは、重複領域の座標を用いて、例えば、図６に示す実線枠の領域が一致するように、２つの展開画像の位置合わせを行なう。

図１に戻って、合成画像生成部１０ｉは、展開画像生成部１０ｆにより生成された複数の展開画像が重複する領域において、いずれかの展開画像が前面となるように複数の展開画像を合成した合成画像を生成する。具体的には、合成画像生成部１０ｉは、位置合わせ部１０ｈにより位置合わせされた複数の芯線ごとの展開画像から、重複領域の座標に対応する画像領域のいずれか一つの画像領域のみが前面となるように合成画像を生成する。例えば、合成画像生成部１０ｉは、図７に示すように、破線の芯線を用いて生成された展開画像において、重複領域の座標に対応する画像領域が前面となる合成画像を生成する。なお、前面とされる画像領域は、実線の芯線を用いて生成された展開画像にて重複領域の座標に対応する画像領域である場合であってもよい。また、合成画像にて前面とされる画像領域は、操作者の指示により任意に変更可能である。

なお、合成画像生成部１０ｉは、合成画像にて描出されている各管腔領域の解剖学的情報を付与する場合であってもよい。例えば、合成画像生成部１０ｉは、図８に示すように、上述した芯線抽出部１０ｄの付加的な機能により抽出された解剖学的情報として、合成画像に「気管」、「右気管支」および「左気管支」といった文字情報を重畳させる。または、合成画像生成部１０ｉは、上述した芯線抽出部１０ｄの付加的な機能により抽出された解剖学的情報に基づいて、さらに分岐点の情報として、合成画像に「気管の第１分岐点」といった文字情報を重畳させてもよい。

なお、座標抽出部１０ｅ、展開画像生成部１０ｆ、重複領域抽出部１０ｇ、位置合わせ部１０ｈおよび合成画像生成部１０ｉの処理は、芯線抽出部１０ｄにより抽出された芯線すべてを用いて実行されるものである。例えば、芯線抽出部１０ｄが、図９の左図に示すように、右気管支においてさらに分岐点（右気管支の第１分岐点）を介して分岐する芯線も抽出した場合、合成画像生成部１０ｉは、図９の右図に示すように、気管の第１分岐点周辺および右気管支の第１分岐点周辺の重複領域により位置合わせされ、いずれかの展開画像の重複領域に対応する画像領域が前面にて描出された合成画像を生成する。

図１に戻って、表示制御部１０ｊは、合成画像生成部１０ｉにより生成された合成画像を表示部１０ｂのモニタにて表示するように制御する。すなわち、実施例１に係る画像処理装置１０は、分岐を有する臓器を撮影した３次元医用画像から生成された複数の展開画像を表示するのではなく、各展開画像で重複する画像領域を重畳することで観察対象臓器が解剖学的に近い形で展開された合成画像を表示する。

次に、図１０を用いて、実施例１に係る画像処理装置１０の処理について説明する。図１０は、実施例１に係る画像処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、気管および気管支を含む肺野の３次元医用画像データ（３次元Ｘ線ＣＴ画像）が操作者により指定された場合について説明する。

図１０に示すように、実施例１に係る画像処理装置１０は、操作者から３次元医用画像データの指定を含む展開画像の表示要求を受け付けると（ステップＳ１０１肯定）、管腔領域抽出部１０ｃは、医用画像データベース３０から該当する３次元医用画像データを読み込む（ステップＳ１０２）。

そして、管腔領域抽出部１０ｃは、読み込んだ３次元医用画像データに含まれる管腔領域を抽出し（ステップＳ１０３、図２参照）、芯線抽出部１０ｄは、管腔領域抽出部１０ｃにより抽出された管腔領域の芯線を抽出する（ステップＳ１０４、図３参照）。

続いて、座標抽出部１０ｅは、芯線抽出部１０ｄにより抽出された複数の芯線上における複数の点それぞれから放射状に伸ばした線分と管腔領域の辺縁部との交点の３次元医用画像データにおける座標群を抽出する（ステップＳ１０５、図４参照）。

そののち、展開画像生成部１０ｆは、座標抽出部１０ｅにより複数の芯線ごとに抽出された座標群を用いて、３次元医用画像データから管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を複数の芯線ごとに生成する（ステップＳ１０６、図５参照）。

そして、重複領域抽出部１０ｇは、座標抽出部１０ｅにより複数の芯線ごとに抽出された座標群の間で、所定の範囲内にある座標が占める領域である重複領域を抽出する（ステップＳ１０７）。

続いて、位置合わせ部１０ｈは、重複領域抽出部１０ｇにより抽出された重複領域の座標を用いて、展開画像生成部１０ｆにより生成された複数の芯線ごとの展開画像の位置合わせを行なう（ステップＳ１０８）。

そののち、合成画像生成部１０ｉは、位置合わせ部１０ｈにより位置合わせされた複数の芯線ごとの展開画像から、重複領域の座標に対応する画像領域のいずれか一つの画像領域のみが前面となるように合成画像を生成する（ステップＳ１０９）。なお、合成画像生成部１０ｉは、ステップＳ１０９において、複数の管腔領域の解剖学的情報を付与した合成画像を生成する場合であってもよい。

そして、表示制御部１０ｊは、合成画像生成部１０ｉにより生成された合成画像を表示部１０ｂのモニタにて表示するように制御し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。

上述したように、実施例１では、管腔領域抽出部１０ｃは、医用画像データベース３０から転送された３次元医用画像データに含まれる管腔領域を抽出し、芯線抽出部１０ｄは、管腔領域の芯線を抽出する。座標抽出部１０ｅは、分岐点を介した複数の芯線が抽出された場合、当該抽出された複数の芯線上における複数の点それぞれから放射状に伸ばした線分と管腔領域の辺縁部との交点の３次元医用画像データにおける座標群を抽出する。

そして、展開画像生成部１０ｆは、複数の芯線ごとに抽出された座標群を用いて、３次元医用画像データから管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を複数の芯線ごとに生成する。そして、重複領域抽出部１０ｇは、複数の芯線ごとに抽出された座標群の間で、所定の範囲内にある座標が占める領域を重複領域として抽出する。位置合わせ部１０ｈは、重複領域の座標を用いて、複数の芯線ごとの展開画像の位置合わせを行なう。合成画像生成部１０ｉは、位置合わせされた複数の芯線ごとの展開画像から、重複領域の座標に対応する画像領域のいずれか一つの画像領域のみが前面となるように合成画像を生成する。表示制御部１０ｊは、合成画像生成部１０ｉにより生成された合成画像を表示部１０ｂのモニタにて表示するように制御する。

したがって、実施例１では、分岐を有する臓器を撮影した３次元医用画像から生成された複数の展開画像を表示するのではなく、各展開画像で重複する画像領域を重畳することで観察対象となる臓器の管腔内壁が解剖学的に近い形で展開された合成画像を表示することができ、その結果、分岐を有する臓器の展開画像を容易に観察することが可能となる。

さらに、実施例１では、観察対象となる臓器の管腔内壁が解剖学的に近い形で展開された合成画像を表示するので、読影者は、例えば、腫瘍により管腔内径が小さくなった気管支や、狭窄により管腔内径が小さくなった血管の場所を、容易に特定することが可能となる。また、実施例１では、例えば、脳血管に梗塞が生じている場合、合成画像に本来あるべき脳血管の内壁が表示されないこととなるので、読影者は、脳梗塞の発生の有無および発生場所を容易に特定することが可能となる。

また、実施例１では、合成画像生成部１０ｉは、合成画像にて描出されている各管腔領域の解剖学的情報を付与するので、分岐を有する臓器の展開画像をより容易に観察することが可能となる。

実施例２では、合成画像の生成における変形例について、図１１を用いて説明する。なお、図１１は、実施例２に係る合成画像生成部を説明するための図である。

実施例２に係る画像処理装置１０は、図１を用いて説明した実施例１に係る画像処理装置１０と同一の構成からなるが、合成画像生成部１０ｉの処理内容が実施例１と異なる。以下、これを中心に説明する。

実施例２に係る合成画像生成部１０ｉは、実施例１と同様の処理により合成画像を生成する。しかし、実施例１にて生成および表示される合成画像は、分岐により画像サイズが大きくなることから、表示部１０ｂのモニタにて合成画像全体が表示されなくなる場合がある。

そこで、実施例２に係る合成画像生成部１０ｉは、合成画像にて分岐点により分岐している領域の間隔を、表示部１０ｂが有するモニタの表示サイズに応じて狭めるように補正する。例えば、実施例２に係る合成画像生成部１０ｉは、合成画像にて分岐点から離間している２つの領域間（図１１の左図に示す実線枠参照）を、図１１の右図に示すように、モニタの表示サイズに応じて狭めるように補正する。

そして、表示制御部１０ｊは、合成画像生成部１０ｉにより補正された合成画像を表示部１０ｂのモニタにて表示するように制御する。ここで、実施例２に係る合成画像生成部１０ｉにおいても、実施例１の図８を用いて説明したように、各管腔領域の解剖学的情報を合成画像に付与してもよい。

なお、実施例２に係る画像処理装置１０による処理の流れは、図１０を用いて説明した実施例１に係る画像処理装置１０の処理の流れのうち、ステップＳ１０９の処理にて、合成画像生成部１０ｉによる補正処理が追加して行なわれる以外は、同じであるので、説明を省略する。

上述したように、実施例２では、生成された合成画像全体が表示されるように補正処理が行なわれるので、分岐を有する臓器の展開画像をさらに容易に観察することが可能となる。

なお、上記した実施例１および２では、画像処理装置１０が医用画像診断装置２０と独立に設置される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、医用画像診断装置２０に実施例１および２で説明した画像処理装置１０が組み込まれる場合であってもよい。すなわち、３次元Ｘ線ＣＴ画像を生成可能なＸ線ＣＴ装置、３次元ＭＲＩ画像を生成可能なＭＲＩ装置、３次元超音波画像を生成可能な超音波診断装置などに画像処理装置１０が組み込まれる場合であってもよい。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、図１０に示すステップＳ１０６およびステップＳ１０７の処理は、並列して実行される場合であってもよい。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、位置合わせ部１０ｈおよび合成画像生成部ｉが統合される場合であってもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行される画像処理プログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以上のように、本発明に係る画像処理装置および画像処理プログラムは、３次元医用画像データから展開画像を生成する場合に有用であり、特に、分岐を有する臓器の展開画像を容易に観察することに適する。

１０ 画像処理装置
１０ａ 入力部
１０ｂ 表示部
１０ｃ 管腔領域抽出部
１０ｄ 芯線抽出部
１０ｅ 座標抽出部
１０ｆ 展開画像生成部
１０ｇ 重複領域抽出部
１０ｈ 位置合わせ部
１０ｉ 合成画像生成部
１０ｊ 表示制御部
２０ 医用画像診断装置
３０ 医用画像データベース

Claims (5)

1. ３次元医用画像データの管腔領域を抽出する管腔領域抽出手段と、
   前記管腔領域抽出手段によって抽出された前記管腔領域が分岐する場合、前記３次元医用画像データから前記管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を、前記分岐に基づいて複数生成する展開画像生成手段と、
   前記展開画像生成手段によって生成された前記複数の展開画像が重複する領域において、いずれかの展開画像が前面となるように前記複数の展開画像を合成した合成画像を生成する合成画像生成手段と、
   前記合成画像生成手段によって生成された前記合成画像を表示するように制御する表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記管腔領域抽出手段によって抽出された前記管腔領域の芯線を抽出する芯線抽出手段と、
   前記芯線抽出手段によって分岐点を介した複数の芯線が抽出された場合、当該抽出された複数の芯線上における複数の点それぞれから放射状に伸ばした線分と前記管腔領域の辺縁部との交点の前記３次元医用画像データにおける座標群を抽出する座標抽出手段と、
   前記座標抽出手段によって前記複数の芯線ごとに抽出された座標群の間で、所定の範囲内にある座標が占める領域を重複領域として抽出する重複領域抽出手段と、
   をさらに備え、
   前記展開画像生成手段は、前記座標抽出手段によって前記複数の芯線ごとに抽出された座標群を用いて、当該複数の芯線ごとに複数の展開画像を生成し、
   前記合成画像生成手段は、前記重複領域抽出手段によって抽出された前記重複領域の座標を用いて、前記展開画像生成手段によって生成された前記複数の展開画像の位置合わせを行ない、当該位置合わせした前記複数の展開画像から、前記重複領域の座標に対応する画像領域のいずれか一つの画像領域のみが前面となるように前記合成画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記合成画像生成手段は、前記合成画像にて分岐している領域の間隔を、当該合成画像を表示する所定の表示部の表示サイズに応じて狭めるように補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記合成画像生成手段は、前記合成画像にて描出されている各管腔領域の解剖学的情報を付与することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
5. ３次元医用画像データの管腔領域を抽出する管腔領域抽出手順と、
   前記管腔領域抽出手順によって抽出された前記管腔領域が分岐する場合、前記３次元医用画像データから前記管腔領域の辺縁部を２次元に展開した展開画像を、前記分岐に基づいて複数生成する展開画像生成手順と、
   前記展開画像生成手順によって生成された前記複数の展開画像が重複する領域において、いずれかの展開画像が前面となるように前記複数の展開画像を合成した合成画像を生成する合成画像生成手順と、
   前記合成画像生成手順によって生成された前記合成画像を表示するように制御する表示制御手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

Images