JP5968928B2 - 医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに医用画像表示制御プログラム - Google Patents

医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに医用画像表示制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、医学的な機能情報を表すパラメータをマッピングしたカラー画像を表示させる医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに医用画像表示制御プログラムに関するものである。
従来、心臓の機能情報を表す表示方法としてブルズアイ（Bull’s Eye）表示法が用いられている（たとえば特許文献１参照）。ブルズアイ表示法は、心臓を楕円体モデルで近似して考えたとき、楕円の長軸を横切る方向に一定の間隔で切ったスライス面上の心臓情報の機能の評価を表す画像を同心円状に配置して表示する手法である。ブルズアイ表示法では、楕円体モデルの一方の長軸頂点に近いスライス面の機能情報を同心円の中心に近い場所に配置し、もう一方の長軸頂点に近いスライス面の機能情報を同心円の外側に配置する。
また、上述した機能情報としては、たとえばＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置によって撮影された３次元医用画像の解析結果や
心筋シンチグラフィ（ＳＰＥＣＴ）の撮影結果などが用いられている。たとえば特許文献２においては、心電図同期ＳＰＥＣＴによって得られた複数のフェーズの３次元医用画像に基づいて、各画素について最大移動フェーズを求め、その最大移動フェーズに色を割り当てて表示することが提案されている。
特開２０１２−１０５９６９号公報 特開２０１３−４０８２９号公報
ここで、上述したように機能情報に色を割り当ててカラー画像を表示させる際、たとえばその機能情報を表すパラメータが、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するようなパラメータである場合、上限値と下限値とに対して異なる色を割り当てた場合には、同じ機能情報を表すパラメータであるにも関わらず異なる色で表示されることになる。したがって、同じ機能情報のパラメータが隣接して分布していても急激な色変化で表示されてしまうため、観察者は、即座に同じ機能情報が隣接して分布していると認識することができず、診断効率の低下を招く。
具体的には、たとえば機能情報を表すパラメータが、心臓の心室の壁厚が最小または最大となる心位相Ｒ−Ｒの値である場合、この心位相Ｒ−Ｒの値は、心臓が一拍する間の拡張・収縮状態を０〜１００％で表したものであり、パラメータの上限値１００％と下限値０％とは同じ収縮状態を表しているので、これらの値は同じ機能情報を表すパラメータである。しかしながら、上述したように上限値と下限値とに対して異なる色を割り当てた場合には、同じ機能情報を表すパラメータであるにも関わらず、異なる色で表示されてしまう。
図１２は、上限値１００％にピンク色を割り当て、下限値０％に青色を割り当てた色群を用いてブルズアイ表示した例を示すものである。図１２に示す楕円の範囲は、上限値１００％近傍の心位相の値と、下限値０％近傍の心位相の値とが隣接して分布にする範囲であるが、青や緑からピンクへと急激な色変化となってしまい、類似した機能情報が分布していると即座に認識することができない。
そこで、上述したような急激な色変化を避けるため、図１３に示すように上限値１００％と下限値０％に対して同じ赤色を割り当てた色群を用いてブルズアイ表示をすることが考えられる。
しかしながら、上述したように機能情報を表すパラメータをマッピングして表示する際、演算効率の観点から全ての画素位置についてパラメータを算出することなく、一部の画素位置についてのみパラメータを算出し、パラメータを算出していない画素位置については補間によってパラメータを算出することが一般的に行われている。
このように補間によってパラメータを算出する際、単純に、隣接する２つのパラメータの値を用いて補間を行ったのでは、たとえば補間に用いられる２つのパラメータが、上限値近傍と下限値近傍の値である場合には、補間によって算出されるパラメータは中央値近傍の値となるため、たとえ図１３に示すような色群を用いたとしても、補間によって算出されるパラメータに対応する色は青色〜緑色になってしまい、やはり急減な色変化となってしまう。すなわち、図１３の楕円で示す範囲のように、赤色とピンク色の範囲の間に緑色や青色の部分が配置されてしまうため、観察者は、即座に類似した機能情報が隣接して分布していると認識することができない。
なお、特許文献１から特許文献３には、上述したような循環するパラメータをカラー画像として表示する際の問題点に対する解決方法については何も提案されていない。
本発明は、上記事情に鑑み、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するようなパラメータをマッピングしてカラー画像を表示する際、同じ機能情報を表すパラメータを同一の色で表示することができるとともに、補間によって算出されたパラメータとその補間に用いられたパラメータとの色の変化を滑らかにすることができ、観察者の診断効率の向上を図ることができる医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに医用画像表示制御プログラムを提供することを目的とするものである。
本発明の医用画像表示制御装置は、医学的な機能情報を表すパラメータであって、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するパラメータを、医用画像を用いてその医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出するパラメータ算出部と、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータからパラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求める補間パラメータ算出部であって、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間によって求められるパラメータを算出する補間パラメータ算出部と、パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつパラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群が記憶された表示色群記憶部と、パラメータを色群に基づいてマッピングするマッピング部と、マッピングされたカラー画像を表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の医用画像表示制御装置においては、パラメータとして、心臓の心位相を表すものを用いることができる。
また、パラメータとして、肺の呼吸位相を表すものを用いることができる。
また、パラメータとして、血管の流速を表す位相情報を用いることができる。
また、医用画像として、心臓、肺または頭部のＣＴ画像またはＭＲ画像を用いることができる。
また、マッピング部を、２次元断面の医用画像、３次元医用画像またはブルズアイ画像にマッピングするものとできる。
また、色群を、色相が異なる複数の色からなるものとできる。
また、循環関数として、下式で表されるものを用いることができる。
ただし、f(x)はパラメータxに対応する色を表す値であり、S1およびS2は補間に用いられるパラメータであってS1 > S2であり、Smaxはパラメータの上限値であり、Sminはパラメータの下限値であり、tと1-tは補間に用いられるパラメータS2の画素位置から補間によって求められるパラメータxの画素位置までの距離と補間に用いられるパラメータS1の画素位置から補間によって求められるパラメータxの画素位置までの距離の比である
本発明の医用画像表示制御装置の作動方法は、パラメータ算出部と、補間パラメータ算出部と、マッピング部と、表示制御部とを備えた医用画像表示制御装置の作動方法であって、パラメータ算出部が、医学的な機能情報を表すパラメータであって、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するパラメータを、医用画像を用いてその医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出し、補間パラメータ算出部が、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータからパラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求め、かつ上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間によって求められるパラメータを算出し、マッピング部が、循環パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつ循環パラメータに大きさに応じて変化する色からなる色群に基づいて、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータおよび補間によって算出されたパラメータをマッピングし、表示制御部が、マッピングされたカラー画像を表示させることを特徴とする。
本発明の医用画像表示制御プログラムは、コンピュータを、医学的な機能情報を表すパラメータであって、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するパラメータを、医用画像を用いてその医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出するパラメータ算出部と、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータからパラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求める補間パラメータ算出部であって、上記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間によって求められるパラメータを算出する補間パラメータ算出部と、パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつパラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群が記憶された表示色群記憶部と、パラメータを色群に基づいてマッピングするマッピング部と、マッピングされたカラー画像を表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする。
本発明の医用画像表示制御装置およびその作動方法並びに医用画像表示制御プログラムによれば、医学的な機能情報を表すパラメータであって、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するパラメータに色を割り当ててマッピングしたカラー画像を表示する際、パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつパラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群を用いるようにしたので、上限値と下限値を同じ色で表示することができる。
また、少なくとも２点の画素位置のパラメータを用いて、パラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求める際、上記少なくとも２点の画素位置のパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間によって求められるパラメータを算出するようにしたので、補間によって算出されたパラメータとその補間に用いられたパラメータとの色の変化を滑らかにすることができ、観察者の診断効率の向上を図ることができる。
本発明の医用画像表示制御装置の一実施形態を用いた医用画像表示システムの概略構成を示すブロック図 心電図同期撮影を説明するための図 心臓とスライス面との関係を説明するための図 心筋の壁厚を算出する方法を説明するための図 パラメータの補間方法を説明するための図 ２つのパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間パラメータを算出する方法を説明するための図 パラメータに対応づけられる色群の一例を示す図 ブルズアイ画像を生成する方法を説明するための図 本発明の医用画像表示制御装置の一実施形態を用いた医用画像表示システムの作用を説明するためのフローチャート 本発明の医用画像表示制御装置の一実施形態を用いた医用画像表示システムによって表示されるブルズアイ画像の一例を示す図 パラメータの補間方法のその他の例を説明するための図 従来の色群を用いて生成したブルズアイ画像の一例を示す図 上限値と下限値に対応する色を同一にした色群を用いて生成したブルズアイ画像の一例を示す図
以下、本発明の医用画像表示制御装置および方法並びにプログラムの一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の医用画像表示制御装置の一実施形態を備えた医用画像表示システムの概略構成を示す図である。
本実施形態の医用画像表示システムは、図１に示すように、医用画像表示制御装置１と、記憶装置２と、ディスプレイ３と、入力装置４とを備えている。
医用画像表示制御装置１は、一台のコンピュータに、本発明の医用画像表示制御プログラムの一実施形態をインストールしたものである。コンピュータは、画像診断を行う医師が直接操作するワークステーションやパソコンでもよいし、またはそれらとネットワークを介して接続されるサーバコンピュータでもよい。医用画像表示制御プログラムは、ＤＶＤ，ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、ネットワークに接続された外部からアクセス可能なサーバコンピュータなどに記憶されるものであり、医師からの要求に応じて、上記記録媒体やサーバコンピュータから読み出されてコンピュータにダウンロードされてインストールされる。また、インターネットを介してＳａａＳ（Software as a Service）によって提供されるものを用いるようにしてもよい。
本実施形態の医用画像表示制御装置１は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリや、上述した医用画像表示制御プログラムがインストールされたハードディスクやＳＳＤ(Solid State Drive)などのストレージデバイスを備えており、これらのハードウェアによって、図１に示すようなパラメータ算出部１０、補間パラメータ算出部１１、表示色群記憶部１２、マッピング部１３および表示制御部１４が構成されている。そして、ハードディスクにインストールされた医用画像表示制御プログラムが中央処理装置によって実行されることによって上記各部がそれぞれ機能する。
パラメータ算出部１０は、ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置などにより被検体を撮影して取得された３次元医用画像に基づいて、いわゆる被検体の機能を表す機能情報を算出するものである。特に、本実施形態のパラメータ算出部１０は、医学的な機能情報を表すパラメータであって、上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、上限値と下限値との間で値が循環するパラメータを算出するものである。
医学的な機能情報とは、上述したように被検体の機能を表す情報であって、たとえば心臓、肺、脳、血管などの臓器の機能を表す情報のことをいい、たとえば心臓の心機能の情報や、肺の呼吸機能の情報や脳や腹部などにおける血管の血流機能を表す情報などである。また、医学的に機能情報が同じであるとは、医学的な見地から上述した臓器などの機能情報が同じであるとみなせることをいう。
そして、上述したように上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、その上限値と下限値との間で値が循環するパラメータとは、上限値と下限値とがその値自体は異なるものであるが、上限値と下限値が表す機能情報は同じであるパラメータのことをいう。このようなパラメータとしては、たとえば心臓の心室の壁厚が最小または最大となる心位相Ｒ−Ｒの値がある。この心位相Ｒ−Ｒの値は、上限値が１００％であり、下限値が０％であってその値自体は異なるものであるが、心位相Ｒ−Ｒの値が１００％である場合と、心位相Ｒ−Ｒの値が０％である場合とでは、上述したように心臓の収縮状態が同じ状態であることを示しているので、これらの値が示す機能情報は同じである。
また、上記パラメータとしては、肺について、気管支壁厚または気管支径が最小または最大となる肺位相の値がある。この肺位相の値も、上述した心臓の心位相Ｒ−Ｒの値と同様に、上限値が１００％であり、下限値が０％である。そして、肺位相の値が１００％である場合と、肺位相の値が０％である場合とでは、いずれも肺の呼吸状態が同じ状態であることを示しているので、これらの値が示す機能情報は同じである。なお、パラメータとして肺位相の値を用いる場合には、ＣＴ装置またはＭＲＩ装置によって撮影された３次元医用画像が用いられる。
また、上記パラメータとしては、位相コントラスト法によって計測された脳や腹部の血管の血流速度を表す位相情報の値がある。ＭＲＩ装置によって撮影された３次元医用画像を用いた血流速度の測定方法として、上述した位相コントラスト法がある。位相コントラスト法は、血流によって起きるＭＲ信号の位相シフトを利用して位相画像を生成する方法であり、この位相シフトは０〜２πで変化するものである。そして、位相シフトが０である場合と、位相シフトが２πである場合とでは、同じ血流速度を示しているので、これらの値が示す血管の機能情報は同じである。
ここでは、心臓の３次元医用画像に基づいて、心室の壁厚が最小または最大となる心位相をパラメータとして算出する場合について詳細に説明する。なお、上述した肺位相の値や、血流速度を表す位相シフトについては、種々の公知な手法を用いて算出することができるものである。
以下、上述した心位相のパラメータの算出方法について、具体的に説明する。
まず、パラメータ算出部１０は、ＭＳＣＴ装置やＤＳＣＴ装置等を用いた心電図同期撮影によって取得された一心周期内における１０個〜２０個の心臓の３次元医用画像を取得する。
図２を参照して、心電図同期撮影について説明する。図の上段は、心電図の波形を表している。心電図では、Ｒ波から次のＲ波までの期間が、一心周期に相当する。心位相（フェーズ）は、心電図の横軸（時間軸）上の位置であり、一心周期を１００％として百分率で表される。例えば、一心周期内に等間隔で１０個の３次元医用画像が取得されるとすると、３次元医用画像が取得される位相は、Ｒ−Ｒ０％、Ｒ−Ｒ１０％、Ｒ−Ｒ２０％、Ｒ−Ｒ３０％・・・Ｒ−Ｒ９０％と表記される。なお、心拍運動には個人差があるものの、多くの場合、Ｒ−Ｒ０％からＲ−Ｒ４５％付近までが収縮期、Ｒ−Ｒ４５％付近からＲ−Ｒ１００％までが拡張期となる。そして、Ｒ−Ｒ０％とＲ−Ｒ１００％では、心臓の拡張収縮状態は同じである。
そして、パラメータ算出部１０は、各心位相の心臓の３次元医用画像から心筋の壁厚をそれぞれ算出する。
具体的には、心臓を表す３次元医用画像に基づいて、図３に示すような楕円形状Ｅで心臓の表面モデルを近似して、心臓の長軸Ａ１、短軸Ａ２を決定する。この長軸Ａ１は、心臓の心基部から心尖部に向けて伸び、さらに、心室領域の中心部を貫くように決定する。また、短軸Ａ２は長軸Ａ１に直交する。
この長軸Ａ１を横切る方向、つまり短軸Ａ２の方向に一定の間隔で心臓を切ったスライス面Ｘ１，Ｘ２，・・・，Ｘｉ，・・・，ＸＮ−１，ＸＮの断面画像を３次元医用画像から生成して心筋の壁厚を求める。例えば、図４に示すようなスライス面Ｘｉの断面画像から心内膜の輪郭と心外膜の輪郭を抽出し、各スライス面Ｘｉ上の心室領域内の長軸が通る点Ｃから放射線状に広がる線ｌ１,ｌ２,ｌ３,…,ｌｊ,…,ｌｍ上の心内膜の輪郭と心外膜の輪郭の間の距離を壁厚ｄとして求める。
そして、パラメータ算出部１０は、各心位相の３次元医用画像の壁厚を比較し、所定の画素位置について壁厚が最小または最大となる心位相Ｒ−Ｒの値を算出する。このようにして３次元医用画像内の少なくとも２つの一部の画素位置について、それぞれ壁厚が最小または最大となる心位相（Ｒ−Ｒ）をそれぞれ算出する。なお、本実施形態においては、上述した一部の画素位置は、心室領域の表面上に所定間隔で均一に分布するように予め設定されているものとする。
補間パラメータ算出部１１は、パラメータ算出部１０において算出されたパラメータを用いて、パラメータ算出部１０においてパラメータが算出されていない画素位置のパラメータを補間によって算出するものである。以下、この補間によって算出されるパラメータを補間パラメータという。
補間パラメータ算出部１１は、たとえば、パラメータ算出部１０によって算出されたパラメータの画素位置が、図５に示すＰ１とＰ２であり、Ｐ１のパラメータがS1、Ｐ２のパラメータがS2である場合、画素位置Ｐ３の補間パラメータを、Ｐ３からＰ２までの距離とＰ３からＰ１までの距離の比ｔ：１−ｔに応じて算出する。そして、本実施形態の補間パラメータ算出部１１は、特に、Ｐ１のパラメータS1とＰ２のパラメータS2の差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間パラメータを算出するものである。本実施形態において用いられる循環関数は、具体的には、下式によって表されるものである。
ただし、上式において、f(x)は循環関数であって、パラメータまたは補間パラメータxに対応する色（Color）を表す値であり、S1およびS2は補間に用いられる隣接するパラメータであってS1 > S2であり、Smaxはパラメータの上限値であり、Sminはパラメータの下限値であり、tと（1-t）はパラメータS2の画素位置から補間パラメータxの画素位置までの距離とパラメータS1の画素位置から補間パラメータxの画素位置までの距離の比である。
補間パラメータ算出部１１は、上式（１）で示されるように、(S1-S2)が（Smax - Smin）/2以下である場合には、すなわち50以下である場合には、補間パラメータxを、上式（１）で示される式によって算出する。この補間の際の補間方向をイメージ図を用いて説明すると、図６の左図の矢印のようになる。すなわち画素位置Ｐ３の補間パラメータxは、パラメータS1とパラメータS2の中間値を基準にして、tと1-tの大きさに応じてS1またはS2に近づく補間方向で補間される。言い換えれば、同じ循環周期の中におけるパラメータS1とパラメータS2の間の値を補間パラメータとして算出する。
一方、補間パラメータ算出部１１は、上式（２）で示されるように、(S1-S2)が（Smax - Smin）/2より大きい場合には、すなわち50よりも大きい場合には、補間パラメータxを、上式（２）で示される式によって算出する。この場合、上式（２）で示されるように、S1が(S1-R)に置き換えられている。f(x)は循環関数であるので、S1から(S1-R)への置き換えは、実質的に、図６の右図に示すように、画素位置Ｐ３の補間パラメータxは、上限値Smaxまたは下限値Sminを基準にして、tと1-tの大きさに応じてS1またはS2に近づく補間方向で補間されることを意味する。言い換えれば、SminからS2またはS1からSmaxまでの間の値を補間値として算出する。
上記のようにして補間パラメータ算出部１１は、補間に用いられる画素位置Ｐ１のパラメータS1と画素位置Ｐ２のパラメータS2との差によって補間方向を変えて補間パラメータxを算出する。このように補間パラメータを算出することによって、類似する機能情報を表すパラメータの色の変化を滑らかにすることができるが、作用・効果の詳細については、後で述べる。
次に、表示色群記憶部１２は、上述したパラメータの上限値と下限値に対応するf(x)が表す色が同一であり、かつパラメータに大きさに応じて変化する色からなる色群が予め記憶されたものである。本実施形態の色群は、具体的にはパラメータに対応するf(x)の大きさに応じて色相が異なる複数の色からなるものであり、図７に示すように、パラメータの上限値と下限値に対応するf(x)が表す色が赤色であり、下限値から上限値に向かって赤色〜黄色、黄色〜緑色、緑色〜青色、青色〜紫色、紫色〜赤色に変化するものである。
なお、上述したように色が同一とは、人間の視覚的に同一に見えるレベルで良く、人間の視覚では識別できない程度の色の違いがあってもよいものとする。
マッピング部１３は、パラメータ算出部１０で算出されたパラメータおよび補間パラメータ算出部１１で算出された補間パラメータと、上述した色群とに基づいてマッピングを行ってカラー画像を生成するものである。本実施形態のマッピング部１３は、カラー画像としてブルズアイ画像を生成するものである。
このブルズアイ画像は、心室領域の表面全体の画素位置について算出されたパラメータおよび補間パラメータの大きさに応じて色を変えて表示したものであり、心臓の心基部に近いスライス面Ｘ１，Ｘ２，・・・上の画素位置のパラメータおよび補間パラメータを中心より遠い外周側の同心円上に表示し、心臓の心尖部に近いスライス面Ｘｎ，Ｘｎ−１，・・・上の画素位置のパラメータおよび補間パラメータを中心の近くの同心円上に表示したものである。
そして、ブルズアイ画像は、スライス面上の各線ｌ１，ｌ２，ｌ３，・・・，ｌｊ，・・・，ｌｍ上の画素位置のパラメータに対応する色を基準線Ｌと各線ｌ１，ｌ２，ｌ３，・・・，ｌｊ，・・・，ｌｍ間の角度θに対応させて同心円上に配列するとともに、そのパラメータに対応する色の間に補間パラメータに対応する色を配列して同心円Ｑｉとし、図８に示すように、同心円Ｑ１，Ｑ２，・・・，Ｑｉ，・・・，Ｑｎ−１，Ｑｎを重ねることによって生成される。
表示制御部１４は、マッピング部１３において生成されたブルズアイ画像をディスプレイ３に表示させるものである。
記憶装置２は、ＣＴ装置やＭＲＩ装置などにより被検体を撮影して取得された３次元医用画像５を記憶するものである。
入力装置４は、ユーザの所定の設定入力を受け付けるものである。
次に、本実施形態の医用画像表示システムの作用を、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、医用画像表示制御装置１のパラメータ算出部１０によって記憶装置２から各心位相の３次元医用画像が読み出されて取得される（Ｓ１０）。パラメータ算出部１０は、取得した各心位相の３次元医用画像に基づいて、心室領域の表面上の一部の画素位置について、壁厚が最小または最大となる心位相Ｒ−Ｒをパラメータとして算出する（Ｓ１２）。
次に、パラメータ算出部１０によって算出されたパラメータが補間パラメータ算出部１１に出力され、補間パラメータ算出部１１は、入力されたパラメータを用いて、上述したようにして補間により補間パラメータを算出する（Ｓ１４）。
パラメータ算出部１０において算出されたパラメータと、補間パラメータ算出部１１において算出された補間パラメータとに対応するf(x)の値がマッピング部１３に出力され、マッピング部１３は、入力されたパラメータと補間パラメータに対応するf(x)が表す色を、表示色群記憶部１２に記憶された色群を参照して取得し、その取得した色をマッピングすることによってブルズアイ画像を生成する（Ｓ１６）。
マッピング部１３によって生成されたブルズアイ画像は表示制御部１４に出力され、表示制御部１４は、入力されたブルズアイ画像をカラー画像としてディスプレイ３に表示させる（Ｓ１８）。図１０は、上述したようにして生成されて表示されたブルズアイ画像の一例を示す図である。
本実施形態の医用画像表示システムによれば、パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつパラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群を用いるようにしたので、上限値と下限値を同じ色で表示することができる。
また、補間に用いられるパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて補間パラメータを算出するようにしたので、補間パラメータとその補間に用いられたパラメータとの色の変化を滑らかにすることができ、観察者の診断効率の向上を図ることができる。
すなわち、図１１および図１２に示したブルズアイ画像の例では、類似する機能情報を表すパラメータが分布する楕円の範囲において急激な色変化が生じていたが、本実施形態によって表示された図１０に示すブルズアイ画像によれば、楕円の範囲内における色が赤や黄色やピンクといった類似した色にすることができ、色の変化を滑らかにすることができる。これにより観察者は、楕円の範囲が、類似する機能情報を表すパラメータが分布する範囲であると即座に認識することができ、診断効率を向上させることができる。
なお、上記実施形態の医用画像表示システムにおいては、２点の画素位置Ｐ１，Ｐ２のパラメータS1およびS2を用いて画素位置Ｐ１と画素位置Ｐ２との間の画素位置Ｐ３の補間パラメータを算出するようにしたが、補間パラメータの算出方法としては、図１１に示すように、たとえば４点の画素位置のパラメータS1、S2、S3、S4を用いて、４点の画素位置で囲まれた範囲内の画素位置Ｐ４の補間パラメータを算出するようにしてもよい。
具体的には、画素位置Ｐ１のパラメータS1と画素位置Ｐ２のパラメータS2を用いて補間によって画素位置Ｐ１２の補間パラメータS12を算出するとともに、画素位置Ｐ３のパラメータS3と画素位置Ｐ４のパラメータS4を用いて補間によって画素位置Ｐ３４の補間パラメータS34を算出し、画素位置Ｐ１２の補間パラメータS12と画素位置Ｐ３４の補間パラメータS34を用いて補間によって画素位置Ｐ５の補間パラメータS5を算出するようにしてもよい。
また、パラメータS1とパラメータS3を用いて補間によって補間パラメータS13を算出するとともに、パラメータS2とパラメータS4を用いて補間によって補間パラメータS24を算出し、補間パラメータS13と補間パラメータS24を用いて補間によって画素位置Ｐ５の補間パラメータS5を算出するようにしてもよく、このように算出しても、上記と同じ結果が得られる。
また、上記実施形態の医用画像表示システムにおいては、上述したパラメータや補間パラメータに対応する色をマッピングしてブルズアイ画像を生成するようにしたが、マッピング部１３によって生成されるカラー画像としてはブルズアイ画像に限らず、たとえば２次元断層画像に対してパラメータや補間パラメータに対応する色をマッピングしてカラー画像を生成するようにしてもよいし、３次元医用画像に対してパラメータや補間パラメータに対応する色をマッピングしてカラー画像を生成するようにしてもよい。
１ 医用画像表示制御装置
２ 記憶装置
３ ディスプレイ
４ 入力装置
１０ パラメータ算出部
１１ 補間パラメータ算出部
１２ 表示色群記憶部
１３ マッピング部
１４ 表示制御部

Claims (10)

  1. 医学的な機能情報を表す連続した数値のパラメータであって、該数値の上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、かつ前記上限値を超えた場合に前記下限値に戻り、前記下限値を下回った場合に前記上限値に戻るように循環するパラメータを、医用画像を用いて該医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出するパラメータ算出部と、
    前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータから前記パラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求める補間パラメータ算出部であって、前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて前記補間によって求められるパラメータを算出する補間パラメータ算出部と、
    前記パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつ前記パラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群が記憶された表示色群記憶部と、
    前記パラメータを前記色群に基づいてマッピングするマッピング部と、
    前記マッピングされたカラー画像を表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする医用画像表示制御装置。
  2. 前記パラメータが、心臓の心位相を表すものであることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示制御装置。
  3. 前記パラメータが、肺の呼吸位相を表すものであることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示制御装置。
  4. 前記パラメータが、血管の流速を表す位相情報であることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示制御装置。
  5. 前記医用画像が、心臓、肺または頭部のＣＴ画像またはＭＲ画像であることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示制御装置。
  6. 前記マッピング部が、２次元断面の医用画像、３次元医用画像またはブルズアイ画像にマッピングするものであることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の医用画像表示制御装置。
  7. 前記色群が、色相が異なる複数の色からなるものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の医用画像表示制御装置。
  8. 前記循環関数が、下式で表され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１項記載の医用画像表示制御装置。
    ただし、f(x)は前記パラメータxに対応する前記色を表す値であり、S1およびS2は前記補間に用いられるパラメータであってS1 > S2であり、Smaxは前記パラメータの上限値であり、Sminは前記パラメータの下限値であり、tと1-tは前記補間に用いられるパラメータS2の画素位置から前記補間によって求められるパラメータxの画素位置までの距離と前記補間に用いられるパラメータS1の画素位置から前記補間によって求められるパラメータxの画素位置までの距離の比である
  9. パラメータ算出部と、補間パラメータ算出部と、マッピング部と、表示制御部とを備えた医用画像表示制御装置の作動方法であって、
    前記パラメータ算出部が、医学的な機能情報を表す連続した数値のパラメータであって、該数値の上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、かつ前記上限値を超えた場合に前記下限値に戻り、前記下限値を下回った場合に前記上限値に戻るように循環するパラメータを、医用画像を用いて該医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出し、
    前記補間パラメータ算出部が、前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータから前記パラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求め、かつ前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて前記補間によって求められるパラメータを算出し、
    前記マッピング部が、前記循環パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつ前記循環パラメータに大きさに応じて変化する色からなる色群に基づいて、前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータおよび前記補間によって算出されたパラメータをマッピングし、
    前記表示制御部が、前記マッピングされたカラー画像を表示させることを特徴とする医用画像表示制御装置の作動方法。
  10. コンピュータを、医学的な機能情報を表す連続した数値のパラメータであって、該数値の上限値と下限値とが医学的に同じ機能情報を表し、かつ前記上限値を超えた場合に前記下限値に戻り、前記下限値を下回った場合に前記上限値に戻るように循環するパラメータを、医用画像を用いて該医用画像内の少なくとも２点の画素位置について算出するパラメータ算出部と、
    前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータから前記パラメータを算出していない画素位置のパラメータを補間によって求める補間パラメータ算出部であって、前記少なくとも２点の画素位置について算出したパラメータの差によって補間方向が異なる循環関数を用いて前記補間によって求められるパラメータを算出する補間パラメータ算出部と、
    前記パラメータの上限値と下限値に対応する色が同一であり、かつ前記パラメータの大きさに応じて変化する色からなる色群が記憶された表示色群記憶部と、
    前記パラメータを前記色群に基づいてマッピングするマッピング部と、
    前記マッピングされたカラー画像を表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする医用画像表示制御プログラム。
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