JP6096473B2 - 医用画像診断装置、および、医用画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置、および、医用画像処理方法に関する。

３次元ＣＴ画像などのボリュームデータをボリュームレンダリング表示する方法において、関心領域とその周囲の領域との空間的な関係を把握するために、それら領域の透明度を制御する手段を具備するＣＴ画像診断装置が知られている。

従来のＣＴ画像診断装置では、重なり合った複数の領域を観察する場合に、それぞれの領域ごとに透明度を設定することができる。例えば複数の領域の空間的な関係の把握を容易にするために、観察したい領域は透明度を下げ、観察したくない領域は透明度を上げるように設定することもできる。

特開２０００−２８７９６４号公報

しかしながら、従来技術では、それぞれの領域ごとに透明度のパラメータを設定するための設定画面（ウィンドウ）が、レンダリングされた画像とは別に表示され、ユーザは、レンダリングされた画像と設定画面とを交互に見ながら、それぞれの領域ごとに透明度のパラメータを設定する操作を行う必要がある。すなわち、透明度のパラメータを設定する際に、レンダリングされた画像と、設定画面との間で視線の移動が多く発生するという問題がある。

また、従来技術では、透明度のパラメータを設定する操作に加えて、設定画面を呼び出す操作等も必要になるため、ユーザによる操作が多く必要になるという問題もある。

本発明が解決しようとする課題は、ボリュームデータに含まれる各領域の透明度を設定する際のユーザの視線移動および操作を少なくすることが可能な医用画像診断装置、および、医用画像処理方法を提供することである。

実施形態の医用画像診断装置は、第１指定部と設定部と第１表示制御部とを備える。第１指定部は、入力部の操作による入力に応じて、第１領域と、第１領域の少なくとも一部を覆う第２領域とを含むボリュームデータのレンダリング結果である３次元画像を表示する表示部に表示された３次元画像内の位置を指定する。設定部は、第１指定部により指定された位置の移動に応じて、第２領域の透明度を可変に設定する。第１表示制御部は、設定部により設定された透明度に基づいて、ボリュームデータのレンダリングを行い、当該レンダリングにより得られた３次元画像を表示部に表示する制御を行う。設定部は、第１指定部により指定された位置が第１方向に移動する場合は、第１の指定部により指定された位置の移動量に比例して第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させる一方、第１指定部により指定された位置が第１方向とは異なる第２方向に移動する場合は、第１の指定部により指定された位置の移動量に比例して第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させる。

実施形態の医用画像診断装置の構成例を示す図。 実施形態のボリュームデータの一例を説明するための図。 実施形態の画像表示装置の構成例を示す図。 実施形態の画像処理部の機能構成例を示す図。 実施形態の設定部の機能の概要を説明するための図。 実施形態の画像処理部の機能を説明するための図。 実施形態の画像処理部の機能を説明するための図。 実施形態の第２領域決定処理の一例を示すフローチャート。 実施形態の第２領域の決定方法の一例を説明するための図。 実施形態の透明度制御処理の一例を示すフローチャート。 変形例の設定部の機能を説明するための図。 変形例の第２領域の決定方法を説明するための図。 変形例の第２領域の決定方法を説明するための図。 変形例の報知画像の一例を示す図。 変形例の報知画像の一例を示す図。 変形例の設定部の機能を説明するための図。 別の実施形態の画像処理部の機能構成例を示す図。 別の実施形態の変形例の画像処理部の機能構成例を示す図。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像診断装置、および、医用画像処理方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の医用画像診断装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、医用画像診断装置１は、医用画像診断部１０と、画像保管部２０と、画像表示部３０とを備える。図１に例示する各部は、バス２を介して、互いに通信可能な状態となっており、各部は、医用画像等を相互に送受信することが可能である。また、各部の接続態様は任意であり、例えば各部は、病院内に設置されたＬＡＮ（Local Area Network）を介して、相互に通信可能な形態であってもよい。また、例えば各部は、インターネット等のネットワークを介して、相互に通信可能な形態であってもよい。

医用画像診断装置１は、医用画像診断部１０により生成された医用画像のボリュームデータをボリュームレンダリングして得られる画像（以下、「３次元画像」と呼ぶ）をモニタ（表示部）に表示することで、立体的に見える医用画像を、病院内に勤務する医師や患者に提供する。以下、医用画像診断装置１の各部を説明する。

医用画像診断部１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。ここでは、図２に示すように、被検体の体軸方向に沿って撮影された複数（例えば３００〜５００枚）のスライス画像が、ボリュームデータに相当する。図２の例では、被検体の「肺」のボリュームデータが生成されている。また、医用画像診断部１０により生成されたボリュームデータの中には、骨・血管・神経・腫瘍などといった、医療現場での観察対象となる物体を示すオブジェクトが含まれる。

医用画像診断部１０としては、例えば、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等が挙げられるが、以下の説明では、医用画像診断部１０は、Ｘ線ＣＴ装置で構成される場合を例に挙げて説明する。つまり、各スライス画像は、Ｘ線ＣＴ画像であり、Ｘ線ＣＴ画像に含まれる複数の画素の各々は、Ｘ線の吸収率を示すＣＴ値を持つ。ＣＴ値の単位としては、「空気」を−１０００ＨＵ、「水」を０ＨＵと定義したＨＵ（Hounsfield Unit）という単位を利用する。

画像保管部２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、画像保管部２０は、医用画像診断部１０から送信されたボリュームデータを格納し、これを保管する。

画像表示部３０は、医用画像診断部１０により生成されたボリュームデータをボリュームレンダリングして得られる３次元画像を生成して表示する。図３は、画像表示部３０の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、画像表示部３０は、画像処理部４０と表示部５０とを備える。画像処理部４０は、ボリュームデータをボリュームレンダリングして３次元画像を生成し、生成した３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う。詳細な内容については後述する。表示部５０は、画像処理部４０により生成された３次元画像を表示するディスプレイ装置である。

図４は、画像処理部４０の機能構成例を示すブロック図である。図４に示すように、画像処理部４０は、取得部４１と、記憶部４２と、領域決定部４３と、設定部４４と、第１表示制御部４５と、受付部４６と、第１指定部４７と、決定部４８とを有する。

取得部４１は、画像保管部２０にアクセスして、医用画像診断部１０によって生成されたボリュームデータを取得する。なお、例えば画像保管部２０が設けられずに、医用画像診断部１０内に、生成したボリュームデータを格納するメモリが設けられていてもよい。この場合は、取得部４１は、医用画像診断部１０にアクセスしてボリュームデータを取得する。要するに、取得部４１は、医用画像診断部１０により生成されたボリュームデータを取得する機能を有するものであればよい。

記憶部４２は、取得部４１により取得されたボリュームデータを記憶する。領域決定部４３は、取得部４１により取得されたボリュームデータを構成する複数のスライス画像（ＣＴ画像）の各々に含まれる画素のＣＴ値に基づいて、ボリュームデータに含まれる複数の領域を決定する。例えばＣＴ値の閾値処理によって、スライス画像の各画素が属する領域を決定することもできる。より具体的には、ＣＴ画像では、空気は−１０００ＨＵ、肺の領域は−９００〜−７００ＨＵ、胸壁、心臓、血管などは０付近のＣＴ値を持つ。また、塊状の病変を示す結節に含まれるソリッド領域は−５００〜０ＨＵ、ＧＧＯ領域は−８００〜−３００ＨＵ、空気領域は−１０００〜−６００ＨＵに分類できる。例えばＧＧＯ領域の下限閾値を−８００ＨＵ、上限閾値を−３００ＨＵとすれば、−８００〜−３００ＨＵの範囲のＣＴ値を持つ画素は、ＧＧＯ領域に属すると決定することができる。

本実施形態では、領域の種類と、ＣＴ値の範囲とが予め対応付けられたテーブルが不図示のメモリに格納されている。そして、領域決定部４３は、各スライス画像の画素ごとに、当該画素のＣＴ値に対応する領域をテーブルから読み出し、読み出した領域を、当該画素が属する領域として決定する。このようにして、領域決定部４３は、ボリュームデータに含まれる複数の領域を決定する。見方を変えれば、領域決定部４３は、各スライス画像に含まれる複数の画素の各々のＣＴ値に基づいて、ボリュームデータを複数の領域に分割していると捉えることもできる。なお、より高度な分割方法として、領域拡張法やＬｅｖｅｌ Ｓｅｔ法などを用いることもできる。

設定部４４は、領域決定部４３により決定されたボリュームデータ内の領域ごとに、色情報および透明度を設定する。この例では、領域の種類と、色情報および透明度の各々を示す設定情報（デフォルトの設定情報）とが予め対応付けられたテーブルが不図示のメモリに格納されている。そして、設定部４４は、領域決定部４３により決定されたボリュームデータ内の領域ごとに、当該領域に対応する設定情報（デフォルトの設定情報）をテーブルから読み出し、読み出した設定情報が示す色情報および透明度を、当該領域に対して設定する。この設定をデフォルトの設定と呼ぶ。また、後述するように、設定部４４は、デフォルトの設定を行った後、ボリュームデータに含まれる特定の領域（第２領域）の透明度を可変に設定する機能を有する。設定部４４による設定が行われたボリュームデータは、ボリュームレンダリングの対象データとして記憶部４２に格納される。

第１表示制御部４５は、設定部４４による設定が行われたボリュームデータのボリュームレンダリングを行い、当該ボリュームレンダリングにより得られた３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う。より具体的には以下のとおりである。表示部５０は、複数の画素がマトリクス状に配列されたパネルを有しており、第１表示制御部４５は、レイキャスティングによってボリュームデータのレンダリングを行い、パネル内の画素ごとに、当該画素の画素値（輝度値）を算出する。レイキャスティングとは、観察側の視点から光線を追跡し、光線とボリュームデータとの各交点における色情報（光線と各ボクセルとの交点における色情報）を、各交点の透明度に基づいて積算することで、その光線の先にあるパネルの画素の画素値を決定するレンダリング法である。

受付部４６は、指示入力を行うためのポインティングデバイス（入力部）の操作による入力を受け付ける。例えばユーザは、マウスの操作により、表示部５０に表示されるマウスカーソル（ポインタ）を移動させることで、表示部５０に表示された３次元画像内の位置を指示する情報を入力することができ、受付部４６は、この入力（３次元画像内の位置を指示する情報）を受け付けるという具合である。なお、ここでは、ポインティングデバイスのひとつであるマウスが利用される例を挙げて説明するが、指示入力を行うための入力部の種類はこれに限られるものではない。

第１指定部４７は、受付部４６で受け付けた入力に応じて、表示部５０に表示された３次元画像内の位置を指定する。つまり、第１指定部４７は、マウス（入力部の一例）の操作による入力に応じて、表示部５０に表示された３次元画像内の位置を指定する機能を有する。

決定部４８は、マウスの操作による入力に応じて、設定部４４による透明度制御の対象となる領域を示す第２領域を決定する機能を有する。本実施形態では、第２領域が未決定の状態において、ユーザは、表示部５０に表示されたデフォルトの３次元画像を見ながら、第２領域として設定したい領域内の任意の位置にマウスカーソルを移動させてマウスをクリックする操作を行う。そして、このクリック操作による入力を受付部４７で受け付けた場合、決定部４８は、その時点で第１指定部４７により指定された位置を含む領域を、第２領域として決定する。

なお、決定部４８は、未だ第２領域が決定されていない状態においてのみ、上記の決定処理を行い、第２領域が決定された後は、上記の決定処理は行わない。また、例えばユーザが、第２領域として設定したい領域内の任意の位置にマウスカーソルを移動させてマウスをクリックする操作を行ったときに、その時点で第１指定部４７により指定された位置を含む領域が複数（例えば２つ）存在する場合は、決定部４８は、複数の領域のうち、ある領域の少なくとも一部を覆う上側の領域を、第２領域として決定することができる。

ここで、前述の設定部４４は、決定部４８によって第２領域が決定された後、第１指定部４７により指定された位置の移動（経時的変化）に応じて、第２領域の透明度を可変に設定する。より具体的には、図５に示すように、設定部４４は、ユーザのマウス操作に応じて移動するマウスカーソルが、３次元画像内の第２領域に近づく場合（第１指定部４７により指定された位置が第２領域に近づく場合）は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させる一方、マウスカーソルが第２領域から遠ざかる場合（第１指定部４７により指定された位置が第２領域から遠ざかる場合）は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させる。なお、以下の説明では、ボリュームデータに含まれる各領域のうち、第２領域によって少なくとも一部が覆われる領域を第１領域と呼ぶ。図５においては、ボリュームデータ内の肺結節に含まれるソリッド(Solid)領域が第１領域であり、肺結節に含まれるととともにソリッド領域の周囲を覆うＧＧＯ(Ground Glass Opacity)領域が第２領域である場合を例示している。

なお、第１指定部４７により指定された位置が第２領域に近づいているか否かの判断方法は任意である。例えば第１指定部４７により指定された位置と、第２領域の位置（例えば第２領域の重心位置であってもよいし、第２領域の周縁のうち第１指定部４７により指定された位置との最近接点であってもよい）との間の距離の経時的変化が減少方向である場合は、第１指定部４７により指定された位置が第２領域に近づいていると判断することもできる。

同様に、第１指定部４７により指定された位置が第２領域から遠ざかっているか否かの判断方法も任意である。例えば第１指定部４７により指定された位置と、第２領域の位置との間の距離の経時的変化が増加方向である場合は、第１指定部４７により指定された位置が第２領域から遠ざかっていると判断することもできる。

また、例えば設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置と、第２領域を示す位置との距離に応じて、第２領域の透明度を可変に設定することもできる。例えば設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置と、第２領域を示す位置との間の距離が小さいほど、第２領域の透明度をデフォルトの透明度から増加させる一方、第１指定部４７により指定された位置と第２領域を示す位置との間の距離が大きいほど、第２領域の透明度をデフォルトの透明度から減少させることもできる。

以上のように、設定部４４は、第１指定部４７により指定された３次元画像内の位置の移動（経時的変化）に応じて、第２領域の透明度を可変に設定する。そして、第１表示制御部４５は、設定部４４により設定された第２領域の透明度に基づいて、ボリュームデータのレンダリング（上述のボリュームレンダリング）を行い、当該レンダリングにより得られた３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う。すなわち、設定部４４による第２領域の透明度の変更設定が行われるたびに、第１表示制御部４５は、変更設定が行われたボリュームデータのボリュームレンダリングを行い、当該ボリュームレンダリングにより得られた３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う。

例えば、上述の第２領域が決定された後、ユーザが、マウスカーソルを第２領域に近づける操作を行う場合を想定する。この例では、上述の第２領域が決定された後、ユーザが、デフォルトの３次元画像内の任意の位置にマウスカーソルを移動させてマウスのボタンを押す操作（クリック操作でもよい）を行うと、設定部４４は、その時点で第１指定部４７により指定された位置を、透明度制御の始点に設定するが、これに限られるものではない。図６の例では、位置ａ０が、透明度制御の始点となる。

図６の例では、第１指定部４７により指定された位置は、第２領域に近づいていく。前述したように、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度をデフォルトの透明度から増加させるので、図６に示すように、表示部５０に表示された３次元画像内の第２領域は透明に近い状態で表示される。図６においては、図５の場合と同様に、ボリュームデータ内の肺結節に含まれるソリッド(Solid)領域が第１領域であり、肺結節に含まれるとともにソリッド領域の周囲を覆うＧＧＯ(Ground Glass Opacity)領域が第２領域である場合を例示している。

一方、上述の第２領域が決定された後、例えばユーザが、マウスカーソルを第２領域から遠ざける操作を行う場合を想定する。この場合、図７に示すように、第１指定部４７により指定された位置は、第２領域から遠ざかる。前述したように、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域から遠ざかる場合は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度をデフォルトの透明度から減少させるので、図７に示すように、表示部５０に表示された３次元画像内の第２領域は不透明に近い状態で表示される。図７においては、図５の場合と同様に、ボリュームデータ内の肺結節に含まれるソリッド(Solid)領域が第１領域であり、肺結節に含まれるとともにソリッド領域の周囲を覆うＧＧＯ(Ground Glass Opacity)領域が第２領域である場合を例示している。

次に、本実施形態の画像処理部４０の動作例を説明する。最初に、第２領域を決定する処理（第２領域決定処理）について説明する。図８は、第２領域決定処理の一例を示すフローチャートである。

図８に示すように、まず取得部４１は、医用画像診断部１０により生成されたボリュームデータを取得する（ステップＳ１）。ここでは、ボリュームデータは、肺結節（腫瘍）を含み、肺結節は、ソリッド(Solid)領域と、ソリッド領域の周囲を覆うＧＧＯ(Ground Glass Opacity)領域とを含む場合を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。

次に、領域決定部４３は、ステップＳ１で取得されたボリュームデータを構成する複数のスライス画像に含まれる複数の画素の各々のＣＴ値に基づいて、当該ボリュームデータに含まれる各領域を決定する（ステップＳ２）。次に、設定部４４は、領域決定部４３により決定されたボリュームデータ内の領域ごとに、当該領域に対応するデフォルトの設定情報が示す色情報および透明度を設定する（ステップＳ３）。つまり、各領域の色情報および透明度はデフォルト値に設定される。次に、第１表示制御部４５は、デフォルトの設定が行われたボリュームデータのレンダリング（ボリュームレンダリング）を行い、デフォルトの３次元画像を生成する（ステップＳ４）。次に、第１表示制御部４５は、生成したデフォルトの３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う（ステップＳ５）。

次に、マウスのクリック操作による入力を受付部４６で受け付けた場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、第１指定部４７は、デフォルトの３次元画像のうち、その時点で第１指定部により指定された位置を含む領域を第２領域として決定する（ステップＳ７）。

例えばユーザが、デフォルトの３次元画像を見ながらマウスを操作して、デフォルトの３次元画像内のＧＧＯ領域内の任意の位置にマウスカーソルを移動させてマウスのクリック操作を行った場合を想定する。この場合、決定部４８は、デフォルトの３次元画像のうち、その時点で第１指定部４７により指定された位置を含むＧＧＯ領域を第２領域として決定する。

なお、これに限らず、第２領域の決定方法は任意である。例えば設定部４４による透明度制御の対象となる第２領域が予め設定されていてもよい。

また、例えばデフォルトの３次元画像が表示部５０に表示される前の段階において、図９に示すように、第２領域の候補となる複数種類の領域ごとに、対応するアイコンが表示部５０の画面上に表示されていて、ユーザが、表示部５０に表示されたアイコンをマウスやタッチ操作で選択するといった方法が考えられる。図９の例では、「ソリッド領域」に対応するアイコン１０１、「ＧＧＯ領域」に対応するアイコン１０２、「骨」に対応するアイコン１０３、「血管」に対応するアイコン１０４、「神経」に対応するアイコン１０５が表示部５０に表示されるが、第２領域の候補となる領域の種類や数は任意に変更可能である。決定部４８は、ユーザによって選択されたアイコンに対応する領域を第２領域として決定する。そして、決定部４８は、第２領域として決定した領域を示す情報を、領域決定部４３へ出力する。これにより、領域決定部４３は、ボリュームデータに含まれる各領域を決定する際に、どの領域が第２領域になるのかを把握することができる。

画像処理部４０は、以上の第２領域決定処理の後に、第２領域の透明度を制御する処理（透明度制御処理）を行う。図１０は、透明度制御処理の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、透明度制御処理の具体的な内容を説明する。設定部４４は、第１指定部４７により指定された３次元画像内の位置の移動（経時的変化）に応じて、決定部４８により決定された第２領域の透明度を可変に設定する（ステップＳ１０）。前述したように、例えばユーザが、マウスカーソルを第２領域に近づける操作を行うと、第１指定部４７により指定された位置は、第２領域に近づいていく（図６参照）。この場合、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が、デフォルトの３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度をデフォルトの透明度から増加させる。

次に、第１表示制御部４５は、設定部４４により設定された第２領域の透明度に基づいて、ボリュームデータのボリュームレンダリングを行い、３次元画像を生成し直す（ステップＳ１１）。次に、第１表示制御部４５は、生成し直した３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う（ステップＳ１２）。

以上に説明したように、本実施形態では、ユーザのマウス操作による入力に応じて指定された３次元画像内の位置（第１指定部４７により指定された位置）の移動に応じて、３次元画像内の第２領域の透明度を変化させるので、従来のように、透明度を設定するための設定画面（ウィンドウ）を３次元画像とは別に表示する必要は無い上、３次元画像と、別の設定画面とを交互に見ながら透明度を設定する従来の構成に比べて、ユーザの視線移動を少なくすることができる。また、別の設定画面を呼び出す操作を行う必要も無いので、少ない操作で透明度を設定できる。すなわち、本実施形態によれば、透明度制御の対象となる第２領域（例えば上述のＧＧＯ領域）と、第２領域によって少なくとも一部が覆われた第１領域（例えば上述のソリッド領域）との空間的な関係をユーザが確認しやすい３次元画像を、少ない視線移動・ユーザ操作で提供することが可能になる。

（第１実施形態の変形例１）
上述の透明度制御処理において、例えば設定部４４は、第２領域の輪郭部分（周縁部分）の透明度を、第２領域のうち輪郭部分以外の部分に比べて不透明に近くなるように設定することもできる。例えば設定部４４は、第２領域の輪郭部分の透明度は変化させない（デフォルトの透明度のままとする）形態であってもよい。

いま、上述の第２領域が決定された後、例えばユーザが、マウスカーソルを第２領域に近づける操作を行う場合を想定する。この場合、図１１に示すように、第１指定部４７により指定された位置は、第２領域に近づいていく（図１１に示す位置ａ０は透明度制御の始点を指す）。この例では、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度をデフォルトの透明度から増加させる一方、第２領域の輪郭部分の透明度はデフォルトの透明度に設定するので、図１１に示すように、表示部５０に表示された３次元画像内の第２領域の輪郭部分以外の部分は透明に近い状態で表示され、第２領域の輪郭部分は、第２領域の輪郭部分以外の部分に比べて不透明に近い状態で表示される。これにより、ユーザは、現在、３次元画像内のどの領域が透明度制御の対象であるかを容易に把握することができる。なお、この例では、第２領域の輪郭部分の透明度をデフォルトの透明度に維持する例を挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば第２領域の輪郭部分の透明度を、デフォルトの透明度から減少させる（さらに不透明に近くする）形態であってもよい。

（第１実施形態の変形例２）
例えば透明度制御の対象である第２領域の透明度が閾値以上になった場合、ユーザは、その第２領域によって少なくとも一部が覆われている領域（第１領域）を明瞭に認識することができる。このとき、ユーザが、第２領域と第１領域とが重なった部分にマウスカーソルを移動させて、マウスをクリックする操作を行うと、決定部４８は、その時点で第１指定部４７により指定された位置を含む２つの領域（第１領域、第２領域）のうち、第２領域の下側に存在する第１領域を、透明度制御の対象である第２領域として新たに決定することもできる。

要するに、設定部４４により第２領域の透明度が閾値以上に設定された後、第１指定部４７により、３次元画像内の第２領域と第１領域とが重なり合う領域内の位置が指定された場合、第２領域の下側に存在する第１領域を、透明度を可変に設定する対象である第２領域として新たに決定する決定部を備える形態であってもよい。

いま、上述の第２領域が決定された後、例えばユーザが、マウスカーソルを第２領域に近づける操作を行う場合を想定する。この場合、図１２に示すように、第１指定部４７により指定された位置は、第２領域に近づいていく（図１２に示す位置ａ０は透明度制御の始点を指す）。前述したように、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度をデフォルトの透明度から増加させるので、図１２に示すように、３次元画像内の第２領域は透明に近い状態で表示される。図１２の例では、第１指定部４７により指定された３次元画像内の位置が、ａ０からａ１に到達した場合、第２領域の透明度は閾値以上の値に設定される。このとき、図１３に示すように、ユーザが、第２領域と第１領域とが重なった部分にマウスカーソルを移動させて、マウスをクリックする操作を行った場合、第２領域の下側に存在する第１領域が、透明度の制御対象である第２領域として新たに決定されるという具合である。

（第１実施形態の変形例３）
例えば図１４に示すように、３次元画像に含まれる各領域の現在の透明度を示す画像（以下、「報知画像」と呼ぶ）を表示部５０に表示する形態であってもよい。説明の便宜上、図１４の例では、肺結節に含まれるソリッド領域とＧＧＯ領域のみを表示しているが、これに限られるものではない。また、各領域の現在の透明度を表示する形態についても任意であり、図１４の例のように数値を表示する形態であってもよいし、透明度のレベルを表現可能なゲージや棒グラフなどを用いて各領域の透明度を表示する形態であってもよい。

また、ユーザが、現在、透明度制御の対象である領域（第２領域）を容易に認識できるように、報知画像のうち、透明度制御の対象である領域に対応する部分を明示して表示することもできる。図１５の例では、報知画像のうち、透明度制御の対象である領域（図１５の例ではＧＧＯ領域）に対応する部分を黄色の線で囲んで、透明度を示す数値を赤色で表示しているが、これに限られるものではない。例えば報知画像のうち、透明度制御の対象である領域に対応する部分を点滅させる表示を行ってもよいし、フォント等を変更して当該部分を強調する表示を行ってもよい。

また、報知画像に限らず、例えば表示部５０に表示された３次元画像のうち、透明度制御の対象となる第２領域を明示して表示する形態であってもよい。例えば３次元画像内の第２領域全体を点滅させる表示を行ってもよいし、第２領域の輪郭部分を高階調の色で強調する表示を行ってもよい。

（第１実施形態の変形例４）
上述の実施形態では、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させる一方、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域から遠ざかる場合は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させているが、これに限られるものではない。

例えば、上記とは反対に、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域に近づく場合は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させる一方、第１指定部４７により指定された位置が３次元画像内の第２領域から遠ざかる場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させてもよい。

要するに、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置と第２領域との位置関係の変化（経時的変化）に応じて、第２領域の透明度を可変に設定することができる。

また、例えば図１６（ａ）に示すように、第１指定部４７により指定された位置が反時計回りの方向に移動する場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させる一方、例えば図１６（ｂ）に示すように、第１指定部４７により指定された位置が時計回りの方向に移動する場合は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させることもできるし、反対であってもよい。

要するに、設定部４４は、第１指定部４７により指定された位置が第１方向に移動する場合は、第２領域が透明に近くなるように第２領域の透明度を増加させる一方、第１指定部４７により指定された位置が第１方向とは異なる第２方向に移動する場合は、第２領域が不透明に近くなるように第２領域の透明度を減少させることもできる。第１方向および第２方向の各々については任意に変更可能である。

（第１実施形態の変形例５）
例えばマウスの代わりに、ポインタの並進３自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とスタイラスの姿勢３自由度（θｘ，θｙ，θｚ）を読み取り、３自由度の並進力Ｆｔｒａｓと３自由度の回転力（Ｔｘ，Ｔｙ，ｔｚ）の計６自由度の力覚が出力可能な力覚デバイスを、入力部として利用することもできる。例えばユーザが、仮想平面の法線方向（奥行き方向）にスタイラスを押すと、その押し込む速度に応じた反力が、ユーザが持つスタイラスに返されるが、スタイラスの先端を、３次元画像内の所定の位置に対応させ、当該所定の位置の奥行き方向の移動に応じて、第２領域の透明度を可変に設定する形態であってもよい。より具体的には、スタイラスを押し込む速度に応じて、スタイラスに返される反力は大きくなるが、例えば反力が大きいほど、つまり、奥行き方向の移動速度が早いほど第２領域の透明度を増加させる一方、反力が小さいほど、つまり、奥行き方向の移動速度が小さいほど第２領域の透明度を減少させることもできるし、反対であってもよい。

要するに、入力部の操作による入力に応じて指定された３次元画像内の位置（指定位置）の移動に応じて、第２領域の透明度が可変に設定される形態であればよい。指定位置の移動に応じて、第２領域の透明度が可変に設定されるという概念には、上述の実施形態のように指定位置と第２領域との位置関係の変化に応じて透明度が変化する態様も含まれるし、上記変形例４のように指定位置の移動方向に応じて透明度の増減方向が決まり、その移動量に比例して透明度が変化する態様も含まれるし、上記変形例５のように指定位置の奥行き方向の移動速度に応じて透明度が変化する態様も含まれる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ユーザのマウス操作による入力に応じて指定されたスライス画像内の位置を含む領域を第２領域として決定する点で上述の第１実施形態と相違する。以下、具体的な内容を説明する。なお、上述の第１実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。

図１７は、第２実施形態の画像処理部４００の機能構成例を示すブロック図である。第２実施形態の画像処理部４００は、上述の決定部４８が設けられずに、第２表示制御部４０１と、第２指定部４０２と、第２決定部４０３とさらに備える点で上述の第１実施形態と相違する。以下、具体的に説明する。

第２表示制御部４０１は、取得部４１により取得されたボリュームデータに含まれる少なくとも１つの断面画像を表示する制御を行う。本実施形態では、第２表示制御部４０１は、デフォルトの３次元画像が表示部５０に表示される前に、取得部４１により取得されたボシュームデータを構成する複数のスライス画像のうちの何れか１つを表示部５０に表示する制御を行うが、これに限られるものではない。例えば第２表示制御部４０１は、２枚以上のスライス画像を表示部５０に表示する制御を行うこともできる。また、例えば第２表示制御部４０１は、表示部５０のうちデフォルトの３次元画像が表示される領域とは別の領域に、少なくとも１つのスライス画像をデフォルトの３次元画像と同時に表示する制御を行うこともできるし、表示部５０とは別のモニタに少なくとも１つのスライス画像を表示する制御を行うこともできる。また、例えば第２表示制御部４０１は、ボリュームデータの任意の断面におけるＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像を表示する制御を行うこともできる。

第２指定部４０２は、ユーザのマウス操作による入力に応じて、第２表示制御部４０１により表示されたスライス画像内の位置を指定する。そして、第２決定部４０３は、第２表示制御部４０１により表示されたスライス画像のうち、第２指定部４０２により指定された位置を含む領域を、透明度制御の対象となる第２領域によって少なくとも一部が覆われる第１領域として決定する。本実施形態では、第２決定部４０３により第１領域が決定された場合、第２表示制御部４０１は、スライス画像を非表示にする制御を行うが（次に、デフォルトの３次元画像の表示が行われるため）、表示部５０のうち３次元画像が表示される領域とは別の領域にスライス画像が表示される形態や表示部５０とは別のモニタにスライス画像が表示される形態においては、スライス画像を表示し続けてもよい。

第２決定部４０３は、第１領域として決定した領域を示す情報（例えば当該領域のＣＴ値の範囲を示す情報）を、領域決定部４３へ出力する。これにより、領域決定部４３は、取得部４１により取得されたボリュームデータに含まれる各領域を決定する際に、どの領域が第１領域であるかを把握することができる。そして、領域決定部４３は、ボリュームデータに含まれる複数の領域のうち、第２決定部４０３により決定された第１領域の少なくとも一部を覆う領域を第２領域として決定する。つまり、本実施形態では、領域決定部４３は、請求項の「第３決定部」に対応していると捉えることができる。

領域決定部４３による第２領域の決定が行われた後、設定部４４は、領域決定部４３により決定されたボリュームデータ内の領域ごとに、当該領域に対応するデフォルトの設定情報が示す色情報および透明度を、当該領域に対して設定する（デフォルトの設定を行う）。そして、第１表示制御部４５は、設定部４４によるデフォルトの設定が行われたボリュームデータのボリュームレンダリングを行い、当該ボリュームレンダリングにより得られた３次元画像を表示部５０に表示する制御を行う。その後、上述の透明度制御処理が行われるが、透明度制御処理の内容は第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

（第２実施形態の変形例）
図１８は、第２実施形態の変形例の画像処理部４１０の機能構成例を示すブロック図である。図１８に示すように、画像処理部４１０は、上述の第２決定部４０３の代わりに第４決定部４１１を備える点で上述の第２実施形態と相違する。なお、領域決定部４３は、第２領域を決定する機能を有していない点でも上述の第２実施形態と相違する。

第４決定部４１１は、第２表示制御部４０１により表示されたスライス画像のうち、第２指定部４０２により指定された位置を含む領域を、透明度制御の対象となる第２領域として決定する。そして、第４決定部４１１は、第２領域として決定した領域を示す情報（例えば当該領域のＣＴ値の範囲を示す情報）を、領域決定部４３へ出力する。これにより、領域決定部４３は、取得部４１により取得されたボリュームデータに含まれる各領域を決定する際に、どの領域が第２領域であるかを把握することができる。その後、デフォルトの３次元画像が表示された後、上述の透明度制御処理が行われる。なお、これに限らず、例えばスライス画像とデフォルトの３次元画像が同時に表示されている場合は、第４決定部４１１により第２領域が決定された後、上述の透明度制御処理が行われる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

上述の各実施形態および変形例の画像処理部（４０，４００，４１０）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および、通信Ｉ／Ｆ装置などを含んだハードウェア構成となっている。上述した各部（取得部４１、領域決定部４３、設定部４４、第１表示制御部４５、受付部４６、第１指定部４７、決定部４８、第２表示制御部４０１、第２指定部４０２、第２決定部４０３、第４決定部４１１）の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭ上で展開して実行することにより実現される。また、これに限らず、上述した各部の機能のうちの少なくとも一部を個別の回路（ハードウェア）で実現することもできる。なお、上述の記憶部４２は、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置により実現される。上述の各実施形態および変形例の画像処理部（４０，４００，４１０）は、請求項の「画像処理装置」に対応する。

また、上述の各実施形態および変形例の画像処理部（４０，４００，４１０）で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上述の各実施形態および変形例の画像処理部（４０，４００，４１０）で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上述の各実施形態および変形例の画像処理部（４０，４００，４１０）で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するようにしてもよい。

さらに、上述の各実施形態および各変形例は、任意に組み合わせることも可能である。

１ 医用画像診断装置
１０ 医用画像診断部
２０ 画像保管部
３０ 画像表示部
４０ 画像処理部
４１ 取得部
４２ 記憶部
４３ 領域決定部
４４ 設定部
４５ 第１表示制御部
４６ 受付部
４７ 第１指定部
４８ 決定部
５０ 表示部
４００ 画像処理部
４０１ 第２表示制御部
４０２ 第２指定部
４０３ 第２決定部
４１０ 画像処理部
４１１ 第４決定部

Claims (10)

1. 入力部の操作による入力に応じて、第１領域と、前記第１領域の少なくとも一部を覆う第２領域とを含むボリュームデータのレンダリング結果である３次元画像を表示する表示部に表示された前記３次元画像内の位置を指定する第１指定部と、
   前記第１指定部により指定された位置の移動に応じて、前記第２領域の透明度を可変に設定する設定部と、
   前記設定部により設定された前記透明度に基づいて、前記ボリュームデータのレンダリングを行い、当該レンダリングにより得られた前記３次元画像を前記表示部に表示する制御を行う第１表示制御部と、を備え、
   前記設定部は、前記第１指定部により指定された位置が第１方向に移動する場合は、前記第１の指定部により指定された位置の移動量に比例して前記第２領域が透明に近くなるように前記第２領域の透明度を増加させる一方、前記第１指定部により指定された位置が前記第１方向とは異なる第２方向に移動する場合は、前記第１の指定部により指定された位置の移動量に比例して前記第２領域が不透明に近くなるように前記第２領域の透明度を減少させる、
   医用画像診断装置。
2. 入力部の操作による入力に応じて、第１領域と、前記第１領域の少なくとも一部を覆う第２領域とを含むボリュームデータのレンダリング結果である３次元画像を表示する表示部に表示された前記３次元画像内の位置を指定する第１指定部と、
   前記第１指定部により指定された位置の移動に応じて、前記第２領域の透明度を可変に設定する設定部と、
   前記設定部により設定された前記透明度に基づいて、前記ボリュームデータのレンダリングを行い、当該レンダリングにより得られた前記３次元画像を前記表示部に表示する制御を行う第１表示制御部と、を備え、
   前記設定部は、前記第１の指定部により指定された位置の奥行き方向の移動速度が速いほど前記第２領域が透明に近くなるように前記第２領域の透明度を増加させる一方、前記第１の指定部により指定された位置の奥行き方向の移動速度が遅いほど前記第２領域が不透明に近くなるように前記第２領域の透明度を減少させる、
   医用画像診断装置。
3. 前記設定部は、前記第２領域の輪郭部分の透明度を、前記第２領域のうち前記輪郭部分以外の部分に比べて不透明に近くなるように設定する、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
4. 前記入力部の操作による入力に応じて、前記３次元画像に含まれる１つの領域を前記第２領域として決定する決定部を備える、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
5. 前記設定部により前記第２領域の透明度が閾値以上に設定された後、前記第１指定部により、前記３次元画像のうち前記第２領域と前記第１領域とが重なり合う領域内の位置が指定された場合、前記第２領域の下側に存在する前記第１領域を、透明度を可変に設定する対象である前記第２領域として新たに決定する決定部を備える、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
6. 前記ボリュームデータに含まれる少なくとも１つの断面画像を表示する制御を行う第２表示制御部と、
   前記入力部の操作による入力に応じて、前記第２表示制御部により表示された前記断面画像内の位置を指定する第２指定部と、
   前記断面画像のうち、前記第２指定部により指定された位置を含む領域を前記第１領域として決定する第２決定部と、
   前記ボリュームデータに含まれる複数の領域のうち、前記第１領域の少なくとも一部を覆う領域を、前記第２領域として決定する第３決定部と、を備える、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
7. 前記ボリュームデータに含まれる少なくとも１つの断面画像を表示する制御を行う第２表示制御部と、
   前記入力部の操作による入力に応じて、前記第２表示制御部により表示された前記断面画像内の位置を指定する第２指定部と、
   前記断面画像のうち、前記第２指定部により指定された位置を含む領域を前記第２領域として決定する第４決定部と、を備える、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
8. 前記第１領域は、前記ボリュームデータに含まれる結節内のソリッド領域であり、
   前記第２領域は、前記結節内のＧＧＯ領域である、
   請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
9. 入力部の操作による入力に応じて、第１領域と、前記第１領域の少なくとも一部を覆う第２領域とを含むボリュームデータのレンダリング結果である３次元画像を表示する表示部に表示された前記３次元画像内の位置を指定する指定ステップと、
   前記指定ステップにより指定された位置の移動に応じて、前記第２領域の透明度を可変に設定する設定ステップと、
   前記設定ステップにより設定された前記透明度に基づいて、前記ボリュームデータのレンダリングを行い、当該レンダリングにより得られた前記３次元画像を前記表示部に表示する制御を行う表示制御ステップと、を含み、
   前記設定ステップは、前記指定ステップにより指定された位置が第１方向に移動する場合は、前記指定ステップにより指定された位置の移動量に比例して前記第２領域が透明に近くなるように前記第２領域の透明度を増加させる一方、前記指定ステップにより指定された位置が前記第１方向とは異なる第２方向に移動する場合は、前記指定ステップにより指定された位置の移動量に比例して前記第２領域が不透明に近くなるように前記第２領域の透明度を減少させる、
   医用画像処理方法。
10. 入力部の操作による入力に応じて、第１領域と、前記第１領域の少なくとも一部を覆う第２領域とを含むボリュームデータのレンダリング結果である３次元画像を表示する表示部に表示された前記３次元画像内の位置を指定する指定ステップと、
    前記指定ステップにより指定された位置の移動に応じて、前記第２領域の透明度を可変に設定する設定ステップと、
    前記設定ステップにより設定された前記透明度に基づいて、前記ボリュームデータのレンダリングを行い、当該レンダリングにより得られた前記３次元画像を前記表示部に表示する制御を行う表示制御ステップと、を含み、
    前記設定ステップは、前記指定ステップにより指定された位置の奥行き方向の移動速度が速いほど前記第２領域が透明に近くなるように前記第２領域の透明度を増加させる一方、前記指定ステップにより指定された位置の奥行き方向の移動速度が遅いほど前記第２領域が不透明に近くなるように前記第２領域の透明度を減少させる、
    医用画像処理方法。