JP6563177B2 - 医用画像処理装置及び医用画像処理プログラム - Google Patents

Description

本明細書で示される実施形態は、医用画像処理装置及び医用画像処理プログラムに関する。

臨床医は、医用情報が正確且つ素早く理解出来る形式で表示される、医用情報や特に医用表示画像を必要としている。

特定の種類の医用画像は、標準的な形式で全ての臨床医にとっても馴染みあるとして連想される可能性がある。例えば、X線画像は、慣例的に濃い又は黒い背景で、被検体の組織に対応する白及び／又は灰色の画像を有する。対照的に、文書や図の情報、又は陰影化されたボリュームレンダリング画像（shaded volume rendered images : SVR画像）では、明るい背景に表示される方が好都合な場合もある。

数種類の医用画像が一度に目視出来て、支配的な背景色調が異なる種類の医用画像は、光や対比の効果により、互いに打ち消しあう場合もある。例えば、非常に明るい画像（例えば、支配的に白い背景を有している場合）は、隣接する暗い画像（例えば、支配的な暗い背景がレースケールの場合）の誤った判断につながる場合もあるし、またその逆も然りである。

加えて医用画像は、比較的明るい、又は比較的暗い環境のどちらかで観察される必要があるかもしれない。病室や手術室や器具室は、周囲光条件の例として挙げられる。周囲光条件は、医用画像を観察するにあたっては、最適でない場合がある。例えば、支配的に白或いは明るい色が占めている医用画像を、明るい部屋よりも暗い部屋で判断する方が、臨床医にとってはより難しい場合がある。

図１０は、データを視覚で判断する際、対比が如何に影響するかを示したものである。長方形１の中間の灰色は、濃い灰色の背景２に表示された場合、明るい灰色の背景３の時よりも明るいと、少なくとも何人かには知覚される。

医用データを判断する際、特に医用画像の場合、この種の効果は、誤解や遅延、眼精疲労に繋がってしまう。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、CTデータから導出された人間の骨盤の陰影化されたボリュームレンダリング画像（shaded volume rendered images : SVR画像）12を含む、医用画像10で、３枚のCTデータから導出された多断面再構成（MPR）画像14、16、18と隣接している。光と対比効果は、SVR画像12を一層明るく、MPR画像をより暗くし、特に暗い器具室では、判断を一層難しいものにしている。図１１（ａ）、図１１（ｂ）に線を引いたバージョンのものであるが、全ての背景は白になっている。

画像の形式を変更することは、対比影響を軽減する場合があるが、従来型でない形式（unconventional format）で表示された画像は、臨床医にとって判断が一層難しくなる場合もある。例えば、図１１（ａ）のSVR画像12の白い背景は、MPR画像と一貫性を持たせるため、黒い背景に変更されてもよい。しかし、光と対比効果が減るために、SVR画像の細かい構造が、黒い背景の上でははっきりと見られなくなってしまう。

結果的に、SVR画像12は、灰色の背景で表示されることになる。しかし、妥協策としてのSVR画像の細かい構造は、判断が難しいまま、又は判断不可のままであり、また隣接するMPR画像の光及び／又は対比効果は、僅かに減っている程度である。

従来の医用画像処理装置によって生成され表示される医用画像の観察においては、次の様な問題がある。すなわち、医用画像において、背景画像がどのような輝度或いは色調であるかは、診断部位の観察のし易さ（或いはし難さ）に影響する。例えば、医用画像において診断部位がぼんやりと映像化されている場合、必要以上に明るい背景は、観察者の眼精疲労を招く場合がある。また、例えば、医用画像において診断部位が暗く映像化されている場合、必要以上に暗い背景は、観察者は診断部位の境界や診断部位に含まれる血管等を視認することはできない。

上記事情に鑑みてなされたもので、従来に比して診断部位を好適に観察することができる医用画像を生成可能な医用画像処理装置、医用画像処理プログラムを提供することを目的とする。

本実施形態に係る画像処理装置は、被検体の診断対象を撮像することで取得された第１の医用表示画像データから、前記診断対象を含む前景領域画像データと前記診断対象を含まない第１の背景領域画像データとを抽出する抽出手段と、前記第１の医用表示画像データによって表示された第１の医用画像表示と医用画像とが隣接して表示される医用表示における、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界と前記第１の医用表示画像の周辺との間において、前記第１の背景領域画像データの色調を、前記第１の医用表示画像に隣接する医用画像の背景色調へ、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界からの距離に応じて徐々に変化させた第２の背景領域画像データを生成し、前記第２の背景領域画像データと前記前景領域画像データとを用いて、第２の医用表示画像データを生成する画像処理手段と、を具備する。

図１は、実施形態に係る医用データの処理装置の概要図である。 図２は、図１の実施形態の作業モード全体を描いた、フローチャートである。 図３は、図１の実施形態の代替作業モードの全体を描いた、フローチャートである。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、ガウシアンぼかしのアプリケーションから得られた、背景領域データによる医用表示画像である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、距離を基にしたアルゴリズムのアプリケーションから得られた、背景領域データによる医用表示画像である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、境界条件を基にしたラプラスの方程式のアプリケーションから得られた、背景領域データによる医用表示画像である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、距離を基にしたアルゴリズムとガウシアンぼかしのアプリケーションの両方から得られた、背景領域データによる医用表示画像である。 図８は、図１の実施形態のもう一つの作業モードで、医用画像の生成・操作の全体を描いた、フローチャートである。 図９は、図１の実施形態の作業モードで、数値データのグラフに関する医用表示画像を生成の全体を描いた、フローチャートである。 図１０は、陰影付き長方形が視覚に及ぼす対比効果を説明するための図である。 図１１（ａ）と図１１（ｂ）は、標準的な形式で表示したMPRとSVR画像で構成される医用表示画像である。

実施形態には、背景領域画像の輝度が、背景領域の境界と医用表示画像の周囲との間の背景領域において変化することを特徴とする医用データ処理の方法が提供されている。

実施形態に係る医用表示データ処理装置100は、図１に概略的に描かれている。医用表示データ処理装置100は、CTスキャナ102と、ユーザインターフェイス104に接続され、表示スクリーン106を含む。

医用画像データ処理装置は、メモリユニット108とメモリユニットと通信するデータ処理ユニット110を有する。

メモリユニット108は、CTスキャナからの医用データを受信し格納するよう構成されている。メモリユニットは、代わりに或いは追加として、他の医用機器（例えば、MRI機器、PETスキャナやその他ネットワーク）からの医用データを受信するために構成されている。

図２のフローチャートに関して以下で述べられる作業モードで、例えば3次元位置の機能が強度の値を表しているボクセルの配列など、格納医用データは、格納されたボリューム医用画像データである。

データ処理ユニット110は、メモリユニットからの医用データを受信するよう構成され、レンダリング／セグメンテーションユニット116と抽出ユニット112と画像生成ユニット114とを有する。レンダリング／セグメンテーションユニット116は、既知ボリュームレンダリングと、必要に応じて格納医用データのセグメンテーション処理を実行するよう構成されており、抽出ユニットは、医用データから関連する背景領域データを抽出するよう構成されている。画像生成ユニットは、背景領域データから導出された背景領域画像と、医用データから導出された前景領域画像とを具備する医用表示画像を生成する。代わりに或いは追加として、生成医用表示画像は格納される（例えば、画像ファイルとして、メモリユニットに格納される）、或いは、もう一つの装置に出力される（例えばネットワークを介して、或いはプリンターなど）。

処理装置100は、ハードドライブやその他RAMやROM、データバスを含むパソコンの構成要素、様々な装置ドライバーを含む操作システム、そしてグラフィックスカードを含むハードウェア装置なども含む。この様な構成要素は、図１では分かりやすくするために表されていない。任意の適当な処理装置を、代替的な実施形態では使用する様にしてもよい。

図１に描かれている医用画像データ処理装置は、図３のフローチャートに描かれている一連のステップを有する処理を実行するよう構成されている。

ステップ200の医用データは、今の場合ボリューム画像データであり、レンダリング／セグメンテーションユニット116で受信され、公知のボリュームレンダリングとセグメンテーション処理に属するものである。この様な公知の任意のボリュームレンダリングやセグメンテーション処理は、例えば、ユーザに選ばれるなどして、適用される。例示の通り、医用データは骨と血管とを分けるセグメンテーション処理、陰影化されたボリュームレンダリング処理に属するものであり、ボリュームレンダリング画像データ202を生み出す。ボリュームレンダリング画像データは画素の配列から成り立っており、それぞれが同等の値と色の明暗、及び／又は不透明度を有し、例えばその不透明度とは、アルファチャネルにより表されるものである。図２で、不透明画素値が閾値よりも低い領域では、実質的には透明だが、イラストで示すために、背景が格子縞パターンで表示されている。

ステップ204で、ボリュームレンダリング画像データ202から背景領域画像データ206を抽出するため、抽出ユニットは背景領域データの抽出処置を実行する。医用データに関連している背景領域データを抽出するために、任意の適当な処置が適用される。例示の通り、抽出ユニットは予め決められた閾値以下の不透明値を有する全画素に背景領域データを割り当てている。その他の画素で、背景領域データから抽出されなかったものについては、前景領域データとして分類されてもよい。

ステップ208で、画像生成ユニット114はステップ204で抽出された背景領域データから導出された背景領域画像を生成させる。背景領域画像は、背景領域データで表示された領域の境界に関連して、位置によって見た目が変化するよう生成される。現在の例では、画像生成ユニットは、徐々に白から黒へと変化する（点線の領域で図式的に形が描かれたのみである）境界線207から広がる「ハロー」領域を有する、背景領域画像210を生成する。この様に、背景領域画像は、背景領域の境界線（或いは前景領域の境界線）と医用表示画像の周囲の間において、輝度或いは色調が変わると考えられてもよい。

図２においてラベル付された背景データセットの境界線207は、前景領域画像と背景領域画像の間の境界線を例示したものである。ステップ212で、表示画像生成ユニットは、前景領域画像201と背景領域画像210の合成画の医用表示画像214を生成する。医用データから導出された前景領域画像は、例示されている通り、ボリュームレンダリング画像データ202の不透明画素で成り立っている。背景領域画像は、ステップ204で抽出された背景領域データから導出された画像である。

上記で述べられた通り、SVR画像を明るい色調（例えば白）の背景で表示すれば、有益な時もある。SVR画像201の不透明画素の周囲の医用表示画像214の明るいハローは、構造的な特徴を細かく観察できるようにする。背景領域画像210の暗い領域は、医用表示画像の全体的な輝度を下げる。これにより、一般的に暗い背景領域を有する医用画像に隣接した暗い周囲の下においても、当該医用表示画像を快適に観察することができる。

図２のフローチャートに関して述べられている作業モードでは、格納医用データはボリューム医用画像データであり、２次元のボリュームレンダリング画像データを生成させるためのボリュームレンダリング処理に従属する。背景領域画像データは、ボリュームレンダリング画像データから抽出ユニット112により抽出される。代替的な実施形態において、抽出ユニット112は、ボリュームレンダリングに先立って、例えば、ボリューム医用画像のボクセルの色調及び／又は、不透明度と閾値を比較する、或いはその他任意の適切な手順など、ボリュームの医用データから背景領域データを抽出するよう構成されている。この様な実施形態の操作は、図３に全体像が図式化されている。

最初のステップ300で、データ処理ユニット110は、メモリユニット108から医用画像データを受信する。図２の処理の場合にあったように、医用画像データはこの場合、位置機能の度合を示すボクセルの配列を具備するボリューム画像データである。

図３の処理において、抽出ユニット112は、ステップ304でボリューム画像データからボリューム背景データを特定・抽出する。その結果、適当な分割アルゴリズムを適用することにより、３次元ボリュームデータセット中の関心領域の境界は、背景領域ボクセルとして特定された関心領域外のボクセルとして見なされる。アルゴリズムは、関心領域を特定するための簡単な閾値処理を実行してもよいし、前景領域に関しては、背景領域を特定するために、より高度なセグメンテーション処理も含んでもよい。背景領域の決定に用いられたアルゴリズムは、今後はユーザ入力、或いは格納制御パラメータから決定される可能性のある関心領域の性質に応じて決定することができる。

次のステップ306で、ハロー効果を計算するために背景ハロー計算処理を行うことで、画像生成ユニットは、特定ボリューム背景領域データを処理する。この場合のハロー効果は、色調、輝度値及び／又は不透明値を、３次元の背景領域データのボクセルに割り当てることにより、或いは段階的に変化する輝度値を用いてレンダリングされた時、希望に沿うようなハロー効果を生み出すと思われる背景領域データのボクセルに割り当てる。どちらの場合も、割り当て値は、背景領域の境界からの距離によって通常変化するだろう。その様な変化は、例えば、背景領域画像データが描画された場合に、当該描画の結果ハロー効果（例えば、白から黒へと徐々に退色）として見られる。

次のステップ308で、ボリュームレンダリング処理、例えば最大値投影（MIP）処理は、図２で表されている画像210のような、ハロー効果を含む背景領域のボリュームレンダリング画像を生み出すため、ハ生データを含む背景領域データ上に実行される。

並列的に、或いはステップ304から308の前或いは後で、前景領域画像に関し、また関心領域を表すボリュームレンダリング画像を生成するため、分割とボリュームレンダリング処理がボリューム医用画像データに施される。

次のステップ310は、背景領域画像と前景領域画像を合成し、関心の対象周辺のハロー効果を含む合成画を形成する。

図３の実施形態の特徴として、例えばユーザがレンダリング画像を回転させる際など、ユーザによるレンダリング画像の新たな見方が操作に従属している場合、背景抽出処理は、毎回繰り返し実行される。例えば、ボリューム背景領域データは、結果として生じた画像のハロー効果を生み出すために、新しい視線方向（ビュー）に従い、描画されるものとなる。しかしながら、これに拘泥されず、一定の回転角度毎に背景抽出処理を実行するようにしてもよい。

背景領域データは、ボリュームデータを用いて背景抽出処理を実行した場合には３次元の背景領域データ（例えば、ボクセルの形式）になる。また、背景領域データは、二次元画像データを用いて背景抽出処理を実行した場合には２次元の背景領域データ（例えば、ピクセルの形式）になる。従って、背景領域画像は、２次元或いは３次元表示で背景領域画像データになり得ることも、理解されよう。

代替的な実施形態においては、格納医用データは前もって医用画像データに描画され、且つ描画前の医用画像データに関し、ステップ200でのレンダリングは省略されて、図２の処理が用いられてもよい。前もってレンダリングしたボリューム画像データから導出された不透明データも含む２次元データとして、前もってレンダリングされたデータは格納される。ハロー効果の生成は、希望があれば元のボリュームデータにアクセスすることなく、格納された２次元データを用いた後に実行される。背景領域データは抽出され、背景領域画像は図２のステップ204と208に従って生成される。ハロー効果を含む合成画は、図２のステップ212に関連して、上記で述べた様に生成され、この様にして予めレンダリングされた画像データにハロー効果を追加する。

上記で言及された様に、画像生成ユニットは、背景領域画像を生成するために、一つ以上の距離に応じた変換がステップ208で行うよう、構成されている。様々な実施形態に係る、医用表示画像の見え方における一つ以上の距離に応じた変換の結果の具体例は、図４から図６に示されている。距離に応じた変換は、それぞれの背景領域ピクセルの様子を、直近の前景ピクセルとの距離に従って、計算してもよい。

特定の実施形態、或いは特定の一連のデータに使われる距離に応じた変換は、例えばハローの様子の好みなど、ユーザの好みによるかもしれず、及び／又は画像のデータ或いは、レンダリングの性質によるかもしれない。ハロー領域自体で、アーチファクト、望まない不意で極端な色、輝度の変化を避けるために、距離に応じた変換が選択されてもよい。

図２に描かれた作業モードでは、画像生成ユニットは、ガウシアンぼかしを適用することで、背景領域画像データ206にぼけを適用するよう構成されている。図４（ａ）、図４（ｂ）は、前景領域画像201と、ガウシアンぼかしを適用することで背景領域画像データ206から導出された背景領域画像210ａとの合成である、医用表示画像214ａを表している。距離に応じた変換（この場合、ガウシアンぼかし）は、背景領域画像210ａの色調を、境界207から広がる領域において、徐々に変化を生じさせる。背景領域画像の輝度は、背景領域の境界と医用表示画像の周辺の間で、背景領域を変化させる。図４（ｂ）は、図４（ａ）に線を引いて表したものである。

「色調」という用語は、色と輝度の一つ或いは両方を表すものとして、考えられてもよい。例えば、特定の領域は、青などの特定の色を有してもよく、またその領域の色調は、変化する色、及び／又は、変化する輝度によって表現してもよい。

代替的な実施形態において、ローレンツや指数のぼけ、或いは二つ以上のぼけ関数、或いは他の距離に応じた変換など、他のぼけ関数が適用されてもよい。

もう一つの実施形態において、画像生成ユニットは、背景領域画像の色調を直近の境界から距離の関数として変化するために、背景領域画像データにアルゴリズムを適用させるよう構成されている。図５（ａ）と図５（ｂ）は、前景領域画像201と、背景領域画像データ206にアルゴリズムに基づいた距離を適用することで導出された背景領域画像210ｂとの合成である医用表示画像214ｂを表している。距離に応じた変換と、アルゴリズムに基づいた距離は、背景領域画像210ｂの色調に、境界207から広がる領域における白から、境界から予め決められた距離の黒へと徐々に変化をもたらす。背景領域画像の輝度は、背景領域の境界と医用表示画像の周辺との間の背景領域で変化する。図５（ｂ）は図５（ａ）に線を引いて表したものである。

もう一つの実施形態において、画像生成ユニットは、周辺と背景領域データの境界線に基づく境界状況を含む微分方程式を解決するよう、構成されている。図６（ａ）と図６（ｂ）は、前景領域画像の201と、ラプラスの方程式を解くことにより背景領域画像データ206から導出された背景領域画像210ｃとの合成である、医用表示画像214ｃを表している。この場合、背景領域画像データ206の境界線が0の境界条件と、背景領域データ209の周辺が1の境界条件とを有する。このことは、背景領域画像210ｃの色調が、領域207から広がる白の領域から、医用表示画像209ｃの周辺の黒へと、徐々に変化するのを生じさせる。背景領域画像の輝度は、背景領域の境界と医用表示画像の周囲との間の背景領域で変化する。図６（ｂ）は、図６（ａ）に線を引いて表したものである。

もう一つの実施形態において、画像生成ユニットは一つ以上の距離に応じた変換を行うよう、構成されている。図７（ａ）と図７（ｂ）は、前景領域画像の201と、背景領域画像データ206から導出された背景領域画像210ｄとの合成である、医用表示画像214ｄを表す。図７（ａ）と図７（ｂ）は、医用表示214dを示している。この医用表示214dは、背景領域画像データ206に対するアルゴリズムに基づく距離を最初に適用することで、背景領域画像データ206から導出された背景領域画像210dと前景領域画像201の合成によるものである。また、背景領域画像210bに対してガウシアンぼかしを適用することによって背景領域画像210ｂが生成され、その結果、背景領域画像210dが生成される。背景領域画像の輝度は、背景領域の境界と医用表示画像の周囲との間の背景領域で変化する。図７（ｂ）は、図７（ａ）に線を引いて表したものである。

距離に応じた変換、或いはその特性は、ユーザインターフェイス装置経由で選択されてもよい。

特定のぼけ関数、或いはその他の距離に応じた変換は、画像データの種類によって、或いは解剖学の性質によって、或いは前景領域画像の対象であるその他の特徴に依存して選択することが可能である。当該変換は、最も鮮明、或いは最も注意散漫になりづらい（最も集中出来る）画像を提供するために選択されることが好ましい。ある場合には、前景の形によって、またぼけの性質、或いは他の距離に応じた変換に依存して、背景領域画像の色或いは輝度の変化が色或いは輝度への集中力を生じさせる可能性があり、ユーザの中には注意散漫に気づく人がいるかもしれない。その様な集中力が途切れる状況を避けるため、所望の距離に応じた変換を選択することができる。

例示されている通り、背景領域で輝度は、白或いは薄い灰色から、黒或いは濃い灰色へと変化する。代替的な実施形態では、輝度に対して、代替或いは追加として、背景領域画像の色が徐々に変化するようにしてもよい。実施形態の中には（例えば、医用表示画像が医用データに関連し、慣例的に明るい背景に表示される所で）、背景領域画像の輝度は、境界から広がる領域において、暗い色調から明るい色調へと変化する。

代替的な実施形態では、背景領域画像の色調（つまり、色及び／又は輝度）は、変更されてもよいし、及び／又は、予め決められた幅で、第一の色調の輪郭は境界線に適用されてもよいし、また第二の色調は、背景領域画像の残りの部分（リマインダー：reminder）として、適用されてもよい。

医用画像データ処理装置100は、代替的な実施形態或いは作業モードの追加処理として、実行されるよう構成されている。その様な実施形態の一つが、図８のフローチャートに描かれている。医用画像データ処理装置は、図１に関連し上記で述べられた通り、ステップ200、204、208と212を実行し、上記で述べられた通り、更なるステップ216、220、224、228と232を実行する前に、医用表示画像214を生成するよう構成されている。

ステップ216では医用画像データ処理装置は、一つ以上の更なる医用画像218を受信するよう、構成されている。一つ以上の更なる医用画像は、メモリユニットに格納される。一つ以上の更なる医用画像は、データ処理ユニットで受信される（例えば、もう一つの装置或いはメモリユニットから、又はネットワークを介して受信される）。一つ以上の更なる医用画像は、データ処理ユニットで生成され、メモリユニットに格納された医用データに関連付けられてもよい。

ステップ220で、画像生成ユニットは、医用表示222を生成するよう構成されており、医用表示画像214は一つ以上の更なる医用画像218と隣接している。

医用表示画像は、一つ以上の更なる画像とは異なる種類でもよく、また異なる標準的な形式と慣例的に結び付けられていてもよい。例示されている通り、一つ以上の更なる医用画像は、CTデータから導出されたMPR画像と、CTデータから導出されたSVR画像を構成する医用表示画像とである。上記で述べた通り、標準的な形式では、MPR画像は暗い、或いは黒い背景の上に表示され、SVR画像は明るい、或いは白い背景の上に表示される。しかし、医用表示222は、医用表示画像214を構成する。この医用表示画像214は、隣接する医用画像の背景色調が支配的な黒い背景領域画像へと徐々に変化するので、医用表示222は更に読み取りやすい。

実施形態において、データ処理ユニットは、一つ以上の更なる医用画像の支配的な背景の色調を検出するよう構成されており（例えば、更なる医用画像の周辺の中間色調値を決定することで）、そして画像生成ユニットは、背景を支配的な同じ色調で背景領域画像を有する医用表示画像を生成するために、構成されていてもよい。例えば、一つかそれ以上の更なる医用画像の支配的な背景の色調へと、背景領域画像の色調が徐々に変化してもよい（例えば、SVR画像の標準的な背景色調から）。

ステップ224で、医用データ処理装置は、医用表示画像が操作されることを念頭に入れて構成されており、ユーザインターフェイスの入力に反応する。例えば、ユーザが、拡大或いは縮小、画面をパン或いはスクロール、回転する、或いは大きく、小さくする、画像を整える、或いは編集を希望するかもしれない。操作は、ステップ200、204、208、乃至212が繰り返されてもよいし、或いはいくつかのステップのみが繰り返されるかもしれない（例えば、ステップ204、208と212、乃至ステップ208と212のみ）。

ステップ232で、第二医用表示234が生成される。第二医用表示234は、更なる医用表示画像230の一つ以上の医用画像218に隣接する。

実施形態の中には、画像生成ユニットが、例えばユーザフェイスの入力に反応するなど、医用表示画像の背景領域画像を画像操作中に単一色調へと変化させるよう構成されているものもある。例えば、背景「ハロー」画像は、単一色調へと変化（徐々に、或いは一度に）する。例えば、ある状況で画像の操作は単一色調の背景を有しており（例えば、中間の灰色の背景、或いは、一定の白い背景の妥協策として）、背景ハローの画像の操作よりも、ユーザにとっては注意散漫が少し軽減されるかもしれない。例えば、一度入力が停止すると、パン、拡大、回転、或いは削除などの画像操作は停止し、背景領域画像は新しい背景ハロー画像へと退色する。代わりに、背景領域画像は、一度入力が停止すれば、すぐに新たな背景ハロー画像に変化してもよい。

その他の実施形態では、画像生成ユニットは、医用表示画像の操作の間、一連の背景領域画像を「リアルタイム」で生成するよう構成されている。例えば、画像生成ユニットは、滑らかに（つまり、一連の枠で）前景領域画像を拡大、パン或いは、回転するようにし、背景領域画像を前景領域画像の各枠と結び付けて、生成・表示する。前景領域画像の対象領域周辺のハローを表す３次元ハローボリュームが生成されることもある。例えば、ハローボリュームの最大値投影（ＭＩＰ）を使うなど、背景領域画像の前記の表示されたハロー効果は、それからハローボリュームをレンダリングすることで生成される。

背景領域データは、ボクセルの配列の形式での３次元背景領域データでもよく、各背景領域画像は３次元背景領域データから生成されてもよい。

実施形態の中には、抽出ユニットは第一及び第二背景領域データを抽出するために構成されているものもある。第一背景領域データは、第一閾値、或いは、第一の幅以下の不透明値を有するピクセルやボクセルを構成していてもよく、又第二背景領域データは、第二閾値、或いは、第二の幅以下の不透明値を有するピクセルやボクセルを構成していてもよい。第一及び第二閾値は、異なる組織のタイプと相互に関連してもよく、或いは、特定の生理的特徴と結び付けられてもよい。医用データを取得する前に造影剤を患者に投与することは、公知の例である。例えば、腫瘍或いは、血管系の領域で、得られた医用データのこれら二つの領域に対応して、彩度値が特に高いピクセル／ボクセルが結果として生ずるなど、造影剤は、ある組織種類に蓄積するかもしれない。

データ処理アルゴリズムは、医用画像データから医用関心のある潜在的な分野を特定する技術として知られており、抽出ユニットはその様なアルゴリズムを抽出し、第二背景領域データを抽出ために構成されている。

生成ユニットは、一つ以上の背景領域画像を生成するために、構成されていてもよい。実施形態の中には、第一背景領域画像は徐々に第一色調から変化し、第二背景領域画像は徐々に第二色調から変化するものもある。例えば、第一背景領域画像は薄い、或いは白いハローを有し、第二背景領域画像は色つき（例えば赤）のハローを有していてもよい。

医用データは、医用画像データになってもよい（例えば、上記で述べた通り、SVR画像データ）。代わりに、医用データは、グラフ化された数値データのような（図９に例示されている）、もう一つの形式でデータになってもよい。その様なデータはメモリユニット、及び／又は、生データ（raw data）の形式のまま（処理ユニットによって、グラフ化された数値データデータを生成するために処理されてもよい）、或いは予め処理されたデータの画像ファイル形式（例えば、jpeg、pdf）で、例えばもう一つの装置から出力された形式によって格納されてもよい。

図９は、医用データ処理装置100の動作を表しており、イメージファイル形式のグラフ化された数値データ203が、ステップ200でデータ処理装置によって受信された様子である。背景領域データは、抽出装置204によって抽出され（ステップ204）、背景領域画像は上記で述べられた方法に従い、画像生成装置（ステップ208）により生成される。ステップ212で、グラフ化された数値データ203から導出された前景領域画像と、背景領域データから導出された背景領域画像とを具備する。医用表示画像215が生成される。ユーザは、支配的な暗い背景と、グラフ化された数値データ203の軸と座標の周辺を取りまく薄いハローを有する医用表示画像203を、薄暗い環境の下でも、及び／又は、支配的な暗い背景医用データと隣接していても、快適に観察することができる。ハロー効果は、図９で点の領域によって表されている。背景領域画像の輝度は、背景領域の境界と医用表示画像の周囲との間で変化する。

医用データと医用表示画像は、X線データ、CTデータ、MRIデータ、PETデータ、SPECTデータ、超音波データ、血液値或いは、分光器データ或いは、数値データなどの媒介変数データの少なくともいずれかを含むものであり、任意の医用画像或いは医用情報に関連づけられていてもよい。

医用画像は、上記種類の医用データの一つ以上を組み合わせて、構成されてもよい。

しかし、図１の実施形態は、背景領域の境界に関係して、位置が変わる背景領域画像を生成し、位置を伴う背景領域画像の任意の適切な差異も、代替的な実施形態に提供されてもよい。例えば、位置を伴う背景領域画像の差異は、前景領域画像、背景領域画像、或いは前景領域画像によって表示された組織の一つ以上の特性に依存して、境界線の位置に依存するのと同様、或いは代わりに決定されてもよい。

実施形態の中には、背景領域画像の見え方は、構造上の近接、或いは他の関心の特性に依存して異なるものもある。例えば、一つ以上のPETホットスポット（PET hotspots）の前景領域画像の見え方で、コンピュータ診断支援処理（computer aided diagnosis routines）を使って特定された、狭窄症（stenosis）、或いはその他の関心の特性は、例えば、色や輝度或いは質感が変わるなど、背景領域画像を狭窄症、又はその他の関心の特性の様なアイテムへ様子を変化させる。この様にして、例えば、背景ハローの色は、前景領域画像で関心の特性に近く変化して、背景ハローは表示されてもよい。この様なやり方で、背景領域画像は、関心の特性の注意を引いてもよい。例えば、背景ハローは、支配的に白でもよいし、しかし関心の特性に近いもう一つの色（例えば赤）へと退色してもよい。

一方、実施形態で背景領域画像の色調（色或いは、輝度のいずれか、或いは両方）は、位置によって変化することは述べられてきたが、代替的な実施形態で様子の任意の適切な側面でも、色調は同様に、或いは代わりに、位置によって変化してもよい。例えば、背景領域画像の質感は、位置によって変化してもよい。

実施形態は、実施形態の方法を実行可能なコンピュータで読み取れる命令を有する、コンピュータプログラムの方法によって、特定の機能性が実行可能となる。コンピュータプログラムの機能性は、ハードウェア（例えば、CPUの方法によって）、ソフトウェア、或いはハードウェアとソフトウェアの混合によって、実行可能かもしれない。実施形態は、一つ以上の特定用途向け集積回路（ASCIs、application specific integrated circuit）、或いはフィールド・プログラム可能ゲート・アレイ（FPGAs、field programmable gate arrays）によって、実行されてもよい。

本明細書では、特定のユニットについて述べられてきたが、代替的な実施形態では、一つ以上のユニットの機能性は、処理リソース、或いはその他の構成要素など単一のユニットにより提供される可能性があるし、或いは、単一のユニットにより供給される機能性は、二つ以上のユニット、或いはその他構成要素の組み合わせにより提供される可能性がある。

単一のユニットの機能性を提供する、多様な構成要素は互いに関係性が薄いか否かにかかわらず、それら構成要素を含む多様なユニットを参照し、そして多様なユニットの機能性を提供する、一つの構成要素を含む多様なユニットを参照のこと。

本発明のいくつかの実施形態について述べられてきたが、これらの実施形態は、例として提示されたのみであり、また発明の範囲を限定する意図はない。ここで述べられた新たな装置と方法は、他の様々な形態によって実現化されることが可能である。加えて、ここで説明された実施形態において、様々な省略や代用、又変更が、発明の真意から乖離することなく実施される可能性がある。その様な実施形態及び変形は、本発明の範囲に含まれることと同様、不随する特許請求の範囲とそれら相当物も、本発明の範囲に含まれることを意図としている。

Claims (10)

1. 被検体の診断対象を撮像することで取得された第１の医用表示画像データから、前記診断対象を含む前景領域画像データと前記診断対象を含まない第１の背景領域画像データとを抽出する抽出手段と、
   前記第１の医用表示画像データによって表示された第１の医用表示画像と医用画像とが隣接して表示される医用表示における、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界と前記第１の医用表示画像の周辺との間において、前記第１の背景領域画像データの色調を、前記第１の医用表示画像に隣接する医用画像の背景色調へ、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界からの距離に応じて徐々に変化させた第２の背景領域画像データを生成し、前記第２の背景領域画像データと前記前景領域画像データとを用いて、第２の医用表示画像データを生成する画像処理手段と、
   を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記画像処理手段は、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界からの距離に応じて前記第１の背景領域画像データの各画素の輝度及び色調の少なくとも一方について変化させて前記第２の背景領域画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
3. 前記画像処理手段は、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界に近づくに従って明るくなるように前記第１の背景領域画像データの各画素の輝度及び色調の少なくとも一方について変化させて前記第２の背景領域画像データを生成することを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
4. 前記画像処理手段は、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界からの距離に応じて前記第１の背景領域画像データの第１の色調及び第２の色調、前記第１の色調及び前記第２の色調の割合を変化させて前記第２の背景領域画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
5. 前記第１の医用表示画像データは、レンダリング前のデータ、レンダリングされたボリュームデータのうち少なくとも一つを有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
6. 前記第１の医用表示画像データは、Ｘ線診断装置、Ｘ線コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置、核医学診断装置のいずれかによって取得されたデータであることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
7. 前記抽出手段は、視線方向の回転により新たな前記第１の医用表示画像データが生成された場合には、当該新たな前記第１の医用表示画像データを用いて、前記診断対象を含む前景領域画像データと前記診断対象を含まない第１の背景領域画像データとを抽出し、
   前記画像処理手段は、前記新たな前記第１の医用表示画像データから抽出された前記第１の背景領域画像データを用いて前記第２の背景領域画像データを新たに生成し、当該新たに生成された前記第２の背景領域画像データと前記新たな前記第１の医用表示画像データから抽出された前記前景領域画像データとを用いて、新たな前記第２の医用表示画像データを生成すること、
   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医用画像処理装置。
8. 前記第１の医用表示画像データは、三次元ボリュームデータであ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医用画像処理装置。
9. 前記第１の医用表示画像データは、二次元画像データであ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医用画像処理装置。
10. コンピュータに、
    被検体の診断対象を撮像することで取得された第１の医用表示画像データから、前記診断対象を含む前景領域画像データと前記診断対象を含まない第１の背景領域画像データとを抽出する抽出機能と、
    前記第１の医用表示画像データによって表示された第１の医用表示画像と医用画像とが隣接して表示される医用表示における、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界と前記第１の医用表示画像の周辺との間において、前記第１の背景領域画像データの色調を、前記第１の医用表示画像に隣接する医用画像の背景色調へ、前記前景領域画像データによって表示された領域と前記第１の背景領域画像データによって表示された領域との境界からの距離に応じて徐々に変化させた第２の背景領域画像データを生成し、前記第２の背景領域画像データと前記前景領域画像データとを用いて、第２の医用表示画像データを生成する画像処理機能と、
    を実現させることを特徴とする医用画像処理プログラム。