JP7080587B2 - 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラムに関する。
医師が医用画像を用いて診療を行う際に、病変部位の発見や経過観察のために、複数の医用画像を比較しながら観察することがある。特許文献1には、現在画像と過去画像とのそれぞれの撮影位置を算出して得られる対応関係に基づいて、たとえば現在画像のあるスライス画像が表示された場合に、対応する過去画像のスライス画像に表示が切り替えられることが開示されている。すなわち、現在画像のスライス画像と過去画像のスライス画像とを連動してスクロールすることが開示されている。
特開2009-72412号公報
複数の画像を連動してスクロールする際に適切な間隔でスライス画像をスクロールさせないと画像の見落としが発生するおそれがある。
本発明の実施形態に係る情報処理装置は、複数の3次元画像のそれぞれについて、前記3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置に関する情報を取得する取得手段と、表示部に表示させる2次元画像の位置についての指示に基づいて、前記指示の対象とする3次元画像を特定する第1の特定手段と、前記指示された前記位置に関する情報と、前記複数の3次元画像のそれぞれについての前記2次元画像が存在する位置に関する情報とに基づいて、前記特定された3次元画像に含まれる2次元画像であって、前記表示部に表示させる前記2次元画像を特定する第2の特定手段と、を有することを特徴とする。
複数の3次元画像のうち対応させて表示させる2次元画像が、指定された位置とそれぞれの3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置に応じて特定されるので、1つの3次元画像に含まれる2次元画像の位置がその範囲の端部に達して対応関係がなくなった場合にも、他の3次元画像間の対応関係に基づいて、他の3次元画像に含まれる2次元画像を対応させて表示させることができる。
本発明の実施形態に係る情報処理装置を含むシステムの構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置により行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る情報処理装置により表示部に表示される画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置により表示部に表示される画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置により表示部に表示される画面の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第一の実施形態]
医療の分野では、X線CT装置(Computer Tomography)やMRI装置(Magnetic Resonance Imaging)等の撮影装置により得られた医用画像に基づいて診断を行う、画像診断が行われている。画像診断を行う医師は画像から得られる所見や各種の測定値から総合的に判定して、医用画像に描出される病変や被検体である患者の症状を特定する。画像診断において、異なる撮影装置により得られた複数の医用画像や、異なる時点で撮影された複数の医用画像を比較する場合がある。第1の実施形態に係る情報処理装置は、複数の医用画像を比較するための操作を簡便に行えるようにすることを目的とする。
図1は、情報処理装置10を含むシステムの構成の一例を示す図である。情報処理装置10は、通信手段を介してデータベース22と接続されている。通信手段は、たとえばLAN(Local Area Network)21である。
データベース22は、医用画像や、医用画像に係る各種のデータを記憶する。データベース22はたとえばPACS(Picture Archiving and Communication System)である。情報処理装置10はLAN21を介してデータベース22から医用画像といったデータを取得する。
情報処理装置10は、たとえばコンピュータである。情報処理装置10は通信IF(Interface)31、ROM(Read Only Memory)32、RAM(Random Access Memory)33、記憶部34、制御部35を含む。
通信IF31は、たとえばLANカードで構成される。通信IF31は情報処理装置10とデータベース22といった外部装置との通信を行う。通信IF31は、たとえば出力する情報を転送用パケットに格納してTCP/IPといった通信技術により、LAN21を介して外部装置に出力する。情報処理装置10は、所望の通信形態にあわせて、複数の通信IFを有していてもよい。
ROM32は、不揮発性のメモリ等で構成される。ROM32は、制御部35による制御の手順に関するプログラムやデータを格納する。ROM32は、情報処理装置10のブートプログラムや各種初期データを記憶する。また、ROM32は情報処理装置10の処理を実現するための各種のプログラムを記憶する。
RAM33は、揮発性のメモリ等で構成される。RAM33は制御部35が命令プログラムによる制御を行う際に作業用の記憶領域を提供する。RAM33は、情報処理装置10及びこれに接続する各部における処理を実行するためのプログラムや、情報処理で用いる各種パラメータといった情報を一時的に記憶する。
記憶部34は、たとえばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等で構成される。記憶部34は、記憶部34と接続する各構成からの制御に基づいて情報を記憶する。
制御部35は、たとえばCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等で構成される。制御部35は情報処理装置10及びこれに接続する各部を統合的に制御する。制御部35はROM32に格納されているプログラムを実行することにより制御を実施する。また制御部35は、操作部36に対する入出力制御を行う。さらに制御部35は、表示部37を制御するためのソフトウェアであるディスプレイドライバを実行し、表示部37に対する表示制御を行う。
制御部35の構成の一例であるCPUやGPUは、プロセッサの一例である。また、ROM32やRAM33や記憶部34はメモリの一例である。情報処理装置10は複数のプロセッサを有していてもよい。第1の実施形態においては、情報処理装置10のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、情報処理装置10の機能が実現される。また、情報処理装置10は特定の処理を専用に行うCPUやGPU、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を有していても良い。情報処理装置10は特定の処理あるいは全ての処理をプログラムしたFPGA(Field-Programmable Gate Array)を有していてもよい。
情報処理装置10は、操作部36と表示部37と接続されていてもよい。操作部36はたとえばキーボードやマウス等で構成される。操作部36はユーザからの指示を情報処理装置10に入力する。表示部37は情報処理装置10からの制御に基づいて、情報を表示する。さらに表示部37は、情報処理装置10からの制御に基づいて、ユーザの指示を受け付けるためのインタフェースを提供する。表示部37は、たとえば液晶ディスプレイである。なお、操作部36と表示部37とはタッチパネルディスプレイとして統合されていてもよい。
図2は、第1の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置10は、画像読出部41、情報取得部42、選択部43、特定部44、画像取得部45、表示制御部46を含む。
画像読出部41は、ユーザの操作入力に基づいて医用画像を通信IF31とLAN21とを介してデータベース22から取得する。
情報取得部42は、画像読出部41がデータベース22から取得した3次元画像に含まれる複数の2次元画像のそれぞれについて、被検体の向きの情報と、当該2次元画像の被検体における位置の情報とを取得する。換言すれば、被検体の向きの情報は、2次元画像の被検体に対する方向の情報である。情報取得部42は、当該2次元画像の被検体における位置の情報に基づいて、3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置に関する情報を取得する。この観点で、情報取得部42は取得手段の一例である。また情報取得部42は、複数の3次元画像のそれぞれに含まれる2次元画像の被検体に対する方向が一致しているか否かを判定する。
選択部43は、操作部36から入力したユーザ指示に基づき、画像読出部41がデータベース22から取得した3次元画像の中から3次元画像を選択する。具体的には、選択部43は表示部37に2次元画像を表示させ、当該2次元画像の位置を指定する処理を連動させる対象とする3次元画像を選択する。
特定部44は、ユーザが指定した位置に基づいて、表示部37に2次元画像を表示させる3次元画像を特定する。この観点で、特定部44は第1の特定手段の一例である。また、特定部44は3次元画像に含まれる2次元画像のうち、表示部37に表示させる2次元画像を特定する。より具体的には、特定部44は、3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置に関する情報と、表示部37に表氏させる2次元画像の位置についての指示とに基づいて、表示部37に表示させる2次元画像を特定する。この観点で、特定部44は第2の特定手段の一例である。
画像取得部45は、複数の3次元画像それぞれについて、特定部44により特定された位置と対応する2次元画像を記憶部34から読み出して取得する。
表示制御部46は、表示部37を制御して、情報を表示させる。表示制御部46は、たとえば複数の3次元画像それぞれについて取得された2次元画像を表示部37に並べて表示する。表示制御部46は、表示制御手段の一例である。
図3は、情報処理装置10により行われる処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各ステップの処理を実現する主体は、制御部35である。
また以下では、医用画像のフォーマットと、それらの画像を扱う装置間の通信プロトコルを定義した規格であるDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)に準拠した医用画像を用いることとする。以下では、DICOMに準拠したデータをDICOMオブジェクトと称する場合がある。たとえば、DICOMオブジェクトである医用画像は画像データを記録する領域と、メタデータを記録する領域からなる。メタデータは、タグにより特定されるエレメントから構成される。メタデータを記録する領域にはたとえば、医用画像を取得した撮影装置に関する情報や、被検体(患者)に関する情報や、撮影領域に関する情報が含まれる。撮影領域に関する情報とは、たとえば医用画像が取得された被検体の解剖学的部位を特定するための情報であり、鎖骨といった被検体の特定の解剖学的構造からの距離といった数値で表現されていてもよい。以下の説明で述べる情報と同様の情報が得られる医用画像であれば、DICOMに準拠していない医用画像であってもよい。
ステップS1001において、制御部35は、操作部36を介して行われるユーザの操作入力に関する情報を取得する。ユーザは情報処理装置10に対して様々な操作入力を行うことができるが、ここでは複数の3次元画像を指定し、対応づけながら当該複数の3次元画像に含まれる2次元画像を表示部37に表示させる指示を受け付ける場合について説明する。この観点において、ステップS1001で制御部35は、3次元画像を読み込む指示、操作の対象とする3次元画像を選択する指示、3次元画像に含まれる2次元画像(断層画像)の位置を指定する指示、図3に示す一連の処理を終了する指示、のいずれかの操作入力を受け付ける。これらの指示は、たとえば表示部37に表示されるインタフェースを介して行われる。
ステップS1002において、ステップS1001で受け付けたユーザ指示の内容に応じて、処理が分岐する。ユーザによる指示が、3次元画像を読み込む指示(画像読込)である場合はステップS1011に進む。ユーザによる指示が、操作の対象とする3次元画像を選択する指示(画像選択)である場合はステップS1021に進む。ユーザによる指示が、3次元画像に含まれる2次元画像すなわち断層画像の位置を指定する指示(断層位置指定)の場合はステップS1031に進む。ユーザが終了を指示した場合には、図3に示す一例の処理が終了する。
ステップS1011乃至ステップS1016は、ステップS1001においてユーザが3次元画像を読み込む指示(画像読込)を行った場合に情報処理装置10により行われる処理である。
ステップS1011において、ユーザは観察の対象とする、すなわち表示部37に表示させる対象とする1つ以上の医用画像を指定する操作入力を行い、制御部35は操作部36を介して行われるユーザの操作入力に関する情報を取得する。以下では、複数の3次元画像を観察の対象としてユーザが指定した場合を例に説明する。なお、観察対象となる画像は1つでもよいし、3次元画像でなくてもよい。
ステップS1012において、画像読出部41は、ステップS1011で選択された医用画像をデータベース22から取得し、記憶部34に記憶させる。画像読出部41は、RAM33の容量が十分に大きければ、データベース22から取得した医用画像をRAM33に記憶させてもよい。
ステップS1013において、情報取得部42は、記憶部34(またはRAM33)に記憶された複数の3次元画像のそれぞれのデータ構成及び属性情報を取得する。情報取得部42は、3次元画像が複数の2次元画像(断層画像)を含むデータ構成であるか否かを判定する。3次元画像が複数の2次元画像を含むデータ構成である場合、情報取得部42は各2次元画像に関する属性情報を取得する。属性情報とは、たとえばDICOMオブジェクトの構成要素であるエレメント(タグ)の特性を示す情報である。DICOMにおける属性情報には、たとえば以下の情報がある。被検体(患者)の向きを示す情報として、Patient Orientation値またはImage Orientation (Patient)値がある。被検体(患者)の位置を示す情報として、Image Position(Patient)値またはSlice Location値がある。属性情報のうち被検体の向きを示す情報に基づいて、各2次元画像に描出される被検体の向きを示す情報が得られる。また、被検体の位置を示す情報に基づいて、被検体のある基準点に対する各2次元画像の位置をたとえばmm単位で示す情報が得られる。すなわち情報取得部42は、ステップS1011で選択され、ステップS1012で読み出された医用画像である3次元画像に含まれる2次元画像の被検体における方向(被検体の向き)に関する情報に基づいて、3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置の範囲に関する情報を取得する。
さらに情報取得部42は、各2次元画像に描出される被検体の向きと位置との情報に基づいて、各2次元画像が1つの3次元画像を構成する複数の断層画像であるか否かを判定する。情報取得部42は、各2次元画像のそれぞれで被検体の向きが同じであり、かつ各2次元画像のそれぞれの位置を示す値が順番に並べられる値である、すなわち大小関係を持つ値である場合に、これらの2次元画像は1つの3次元画像に含まれる複数の断層画像であると判定する。情報取得部42は、各2次元画像のそれぞれで被検体の向きが同じでない場合や、各2次元画像のそれぞれの位置を示す値が順番に並べられない値である場合には、これらの2次元画像は1つの3次元画像に含まれる複数の断層画像ではないと判定する。以上の処理により、情報取得部42は、複数の3次元画像のそれぞれについて、当該3次元画像を構成する断層画像の向きの情報と断層画像が存在する位置の情報(分布情報)を取得する。情報取得部42は、複数の3次元画像のそれぞれについて取得した断層画像の向きの情報と分布情報とをRAM33に記憶する。
なお、情報取得部42は各2次元画像に関する属性情報を、2次元画像のそれぞれがDICOMオブジェクトである場合には2次元画像のそれぞれのDICOMタグから取得してもよい。また、情報取得部42は各2次元画像に関する属性情報を、複数の2次元画像を含む一つのDICOMオブジェクトである場合には、一つのDICOMオブジェクトのDICOMタグから取得してもよい。また、第1の実施形態においては、ステップS1011で選択され、ステップS1012で読み出された医用画像が複数の2次元画像を含まない場合には、後述するステップS1021以降の処理の対象外とする。
ステップS1014において、特定部44は、予め決めた規則に基づいて複数の3次元画像それぞれにおいて最初に表示する断層位置(以下では、初期表示断層位置と称する。)を決定する。たとえば、ある3次元画像に含まれる複数の断層画像の断層位置が頭側から足側(尾側)にかけての方向に分布する場合、最も頭側にある断層画像の断層位置を、その3次元画像の初期表示断層位置とする。またたとえば、ある3次元画像に含まれる複数の断層画像の断層位置が腹側(正面)から背側にかけての方向に分布する場合、最も腹側にある断層画像の断層位置を、その3次元画像の初期表示断層位置とする。またたとえば、ある3次元画像に含まれる複数の断層画像の断層位置が体の左右方向に分布する場合、最も右側にある断層画像の断層位置を、その3次元画像の初期表示断層位置とする。
ステップS1015において画像取得部45は、複数の3次元画像それぞれについて、ステップS1012で記憶部34に保存された画像データから、ステップS1014で決定された初期表示断層位置に対応する断層画像を読みだして取得する。
ステップS1016において、表示制御部46は、ステップS1015で取得したそれぞれの3次元画像の断層画像を表示部37に並べて表示し、ステップS1001に進む。
ステップS1021乃至ステップS1024、及びステップS1015、ステップS1016はステップS1001においてユーザが操作の対象とする3次元画像を選択する指示(画像選択)を行った場合に行われる処理である。
ステップS1021において、選択部43は、操作部36から入力されたユーザの操作入力に基づいて、操作の対象とする3次元画像を選択する。制御部35は表示部37に表示されるインタフェースを介してユーザが3次元画像を選択する操作入力に応じて、ユーザからの画像選択の指示と判定してもよい。操作の対象とする3次元画像を選択するためのインタフェースは、たとえば図4に示すチェックボックス131、132、133である。選択部43はたとえば、チェックボックスをONに設定する操作入力に応じて、チェックボックスがONに設定された3次元画像を選択する。ステップS1021において操作の対象として選択された複数の3次元画像のそれぞれを、以下では連動対象画像と称する。以上の処理により、N個の連動対象画像In(n=1~N)が選択される。なお選択部43は、ステップS1013で断層位置情報を取得できなかった画像データを操作の対象とする3次元画像の選択肢から除外してもよい。
ステップS1022において、情報取得部42は、ステップS1021で選択された連動対象画像のそれぞれの、断層画像の向きと断層位置の分布情報をRAM33から読み出す。情報取得部42は、ステップS1013でRAM33に記憶した情報を読みだしてもよい。また情報取得部42は、新たにユーザが連動対象画像に指定した3次元画像の断層画像の向きと断層位置の分布情報とをステップS1013で説明したのと同様の処理により取得してもよい。情報取得部42は、連動対象画像のすべてで断層画像の向きが同じである場合には、すべての連動対象画像の断層位置の分布情報が同じ座標系で表されていると判定する。
情報取得部42は、連動対象画像の一部で断層画像の向きが異なる場合には、一部の連動対象画像の断層位置の分布情報が異なる座標系で表されていると判定する。情報取得部42は、一部の連動対象画像の断層位置の分布情報が異なる座標系で表されており、連動対象画像として適当でない旨をユーザに報知するための情報を、表示制御部46を介して表示部37に表示する。一部の連動対象画像の断層位置の分布情報が異なる座標系で表されている場合にはステップS1021に戻り、ユーザに連動対象画像を選択させるためのインタフェースを、表示制御部46を介して表示部37に表示してもよい。また、選択部43は、一つ目に連動対象画像として選択された3次元画像の断層位置の分布情報の座標系とは異なる座標系で表されている3次元画像を、自動的に連動対象画像から除外してもよい。つまり選択部43は、ステップS1013で3次元画像に含まれる2次元画像の被検体に対する方向が一致していると判定された3次元画像を選択する。以上の処理により、すべての連動対象画像の断層位置分布情報が同じ座標系で表される。
情報取得部42は、すべての連動対象画像の断層位置分布情報に基づいて、全分布情報を取得する。全分布情報は、複数の連動対象画像(3次元画像)にそれぞれ含まれる断層画像の存在する位置の範囲の重なりとそれぞれの断層間隔を示す情報である。情報取得部42は、全分布情報をRAM33に記憶させる。
表1は全分布情報の一例である。たとえばステップS1021において、連動対象画像として3次元画像であるI1、I2及びI3が選択されたとする。画像I1の断層位置は-300~200mmの範囲に分布し、断層間隔は5mmである。画像I2の断層位置は-490~-150mmの範囲に分布し、断層間隔は2mmである。画像I3の断層位置は-430~550mmの範囲に分布し、断層間隔は7mmである。この時、全分布情報は、表1に例示した表形式の情報として表せる。
Figure 0007080587000001
ステップS1023において特定部44は、連動表示断層位置Pcの初期値を設定する。そして特定部44は、連動表示断層位置Pcに基づいて、それぞれの連動対象画像Inの表示断層位置Pnを決定する。また特定部44は、連動対象画像Inの中から、表示部37に断層画像を表示する画像を特定する。
まず特定部44は、連動表示断層位置Pcの初期値を設定する。例えば特定部44は、ステップS1021で最初に選択された連動対象画像の、当該選択された時点で表示部37に表示されている表示断層位置をPcとして設定する。連動対象画像I1,I2,I3がこの順番で選択された場合、特定部44は、連動対象画像I1の表示断層位置P1を連動表示断層位置Pcとする。
次に特定部44は、連動表示断層位置Pcの初期値に基づいて、それぞれの連動対象画像Inの表示断層位置Pnを特定する。特定部44はそれぞれの連動対象画像Inにおいて、連動表示断層位置Pcがそれぞれの断層範囲の範囲内であるか否かを判定する。特定部44は連動表示断層位置Pcがある連動対象画像の断層範囲の範囲外であると判定した場合には、その連動対象画像の表示断層位置Pnとして無効な値を設定する。特定部44は連動表示断層位置Pcがある連動対象画像の断層範囲の範囲内であると判定した場合には、その連動対象画像において連動表示断層位置Pcに最も近い位置にある断層位置を、その連動対象画像の表示断層位置Pnとして決定する。なお、ある連動対象画像の断層位置の中で断層位置P1に最も近い断層位置が2つある場合は、特定部44は予め定められた優先順位に基づいて、たとえば断層位置が小さい方を選択する。特定部44は、表示断層位置として有効な値を設定し、表示部37に断層画像を表示する連動対象画像を特定する。換言すると、特定部44は、表示断層位置として無効な値を設定し、表示部37に断層画像を表示しない連動対象画像を特定する。上述の例でP1=-300mmの場合、P1=-300mm、P2=-300mm、P3=-297mmmとなる。上述の例でP1=-295mmの場合、P1=-295mm、P2=-296mm、P3=-297mmmとなる。上述の例でP1=100mmの場合、P1=100mm、P2=(無効な値)、P3=102mmmとなる。最後に、特定部44は、各連動対象画像Inの特定された表示断層位置PnをRAM33に記憶する。
ステップS1023に続くステップS1015において画像取得部45は、ステップS1022で特定されたそれぞれの表示断層位置Pnと対応する断層画像を取得する。ステップS1023において表示断層位置として無効な値が設定されている場合には、画像取得部45はその医用画像の断層画像を取得しない。
ステップS1016において表示制御部46は、ステップS1015で取得された断層画像を表示部37に表示させる。ステップS1023において表示断層位置として無効な値が設定され、ステップS1015において断層画像が取得されなかった医用画像については、表示制御部46は断層画像を表示部37に表示させない。すなわち、複数の医用画像のうち、ユーザが表示を指示した断層位置がそれぞれの医用画像に含まれる2次元画像の存在する位置の範囲に含まれる医用画像間で、連動された位置の断層画像が表示部37に表示される。
ステップS1031、及びステップS1015、ステップS1016はステップS1001において3次元画像に含まれる2次元画像すなわち断層画像の位置を指定する指示(断層位置指定)の場合に行われる処理である。
ステップS1031において特定部44は、それぞれの3次元画像の表示断層位置を指定する(更新する)ための指示を操作部36から取得する。連動対象画像である3次元画像においてそれぞれ表示される断層画像は、ユーザが操作部36を介してたとえば後述する図4に示す画面に対して操作入力を行うことにより変更される。表示断層位置を更新するための指示には、たとえば表示断層位置を所定量だけ進める(正の方向に所定量だけ進める)指示、表示断層位置を所定量だけ戻す(負の方向に所定量だけ進める)指示、及び特定の表示断層位置を直接指定する指示がある。また、表示断層位置を更新するための指示に、一定時間ごとに自動的に表示断層位置を所定量だけ進める指示や、一定時間ごとに自動的に表示断層位置を所定量だけ戻す指示が含まれてもよい。特定部44は、制御部35が備えるタイマーを利用して、一定時間ごとに自動的に表示断層位置を更新する。
操作部36から表示断層位置を更新するための指示が入力された場合、特定部44はRAM33からそれぞれの連動対象画像に設定されている表示断層位置Pnと全分布情報とを読み出す。そして、入力された指示に応じて新たな表示断層位置Pn’を取得する。具体的には、たとえば表示断層位置を所定量だけ進める指示がなされた場合、それぞれの連動対象画像に設定されている表示断層位置Pnにそれぞれの断層間隔を加算して、それぞれの仮の表示断層位置Pn’を取得する。たとえば表示断層位置を所定量だけ戻す指示がなされた場合、それぞれの連動対象画像に設定されている表示断層位置Pnにそれぞれの断層間隔を加算して、それぞれの仮の表示断層位置Pn’を取得する。例えば、各連動対象画像の現在の表示断層位置がP1=-150mm、P2=-150mm、P3=-150mmだった場合、新たな仮の表示断層位置P1’、P2’、P3’は以下のように計算される。
(a)表示断層位置を所定量だけ進める指示を取得した場合:
P1’=-150mm+5mm=-145mm
P2’=-150mm+2mm=-148mm
P3’=-150mm+7mm=-143mm
(b)表示断層位置を所定量だけ戻す指示を取得した場合:
P1’=-150mm-5mm=-155mm
P2’=-150mm-2mm=-152mm
P3’=-150mm-7mm=-157mm
特定部44は次に、全分布情報に含まれる各連動対象画像の断層範囲(断層位置の最小値と最大値との間の範囲)を参照することで、仮の表示断層位置Pn’がそれぞれ対応する連動対象画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定する。仮の表示断層位置Pn’が連動対象画像の断層範囲の範囲外であると判定された場合、特定部44は当該連動対象画像の表示断層位置Pnとして無効な値を設定する。特定部44は、それぞれの断層範囲の範囲内であると判定された仮の表示断層位置Pn’の中から、指示(a)の場合は最小の、指示(b)の場合は最大の断層位置を選択し、これを連動表示断層位置Pcとする。例えば、上述の例(a)で仮の表示断層位置P1’、P3’がそれぞれの断層範囲の範囲内であると判定された場合、これらの中からP1’が最小の断層位置として選択されるので、連動表示断層位置Pcは-145mmとなる。上述の例(b)で仮の表示断層位置P1’、P2’、P3’がそれぞれの断層範囲の範囲内であると判定された場合、これらの中からP2’が最大の断層位置として選択されるので、連動表示断層位置Pcは-152mmとなる。
表示断層位置を更新する指示がなされた時点での表示断層位置から、所定量(それぞれの断層間隔)が(a)加算または(b)減算された場合、いずれも断層間隔が最も小さい画像I2の断層位置が(a)最小値または(b)最大値をとる。この観点では、特定部44は連動対象画像のうち最も断層間隔が小さい医用画像の断層間隔に応じて、連動対象画像の表示断層位置を特定する。そして特定部44は、最も断層間隔が小さい医用画像の断層画像が上端または下端に達してこれ以上表示断層位置を更新できない場合には、断層画像が存在する連動対象画像の中で最も断層間隔が小さい医用画像の断層間隔に応じて、連動対象画像の表示断層位置を特定する。
表示断層位置を直接指定する指示が入力された場合、特定部44は、指定された表示断層位置(Pdとする)に基づいてそれぞれの連動対象画像Inの表示断層位置Pnを設定する。まず特定部44は、Pdがそれぞれの連動対象画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定する。特定部44は、範囲内と判定された連動対象画像において、Pdに最も近い断層位置Pn’を特定する。そして特定部44は、Pn’に基づいて連動表示断層位置Pcを特定する。たとえば特定部44は、全てのPn’の中で最もPdに近いPn’をPcとする。あるいは特定部44は、Pdが断層範囲の範囲内にあると判定された連動対象画像の中で断層間隔が最小の連動対象画像において、Pdに最も近いPn’をPcとしてもよい。
さらに特定部44は、連動表示断層位置Pcに基づいて、全ての連動対象画像Inの表示断層位置Pnを特定する。特定部44は、ステップS1023で設定したPcの初期値を上述した連動表示断層位置Pcに置き換えた処理を行う。上述の例(a)では、連動表示断層位置Pc=-145mmなので、新たな表示断層位置はP1=-145mm、P2=(無効な値)、P3=-143mmとなる。一方、上述の例(b)では、連動表示断層位置Pc=-152mmなので、新たな表示断層位置はP1=-150mm、P2=-152mm、P3=-150mmとなる。特定部44は、各連動対象画像Inの更新された表示断層位置PnをRAM33に記憶する。
なお、ステップS1031においてユーザが表示断層位置を指定する操作入力は、任意の連動対象画像に対して行われる。つまり、表示断層位置が断層範囲に含まれず、断層画像が表示されていない連動対象画像に対する操作入力による指示が行われてもよい。その場合も同様に、指示が行われた時点で表示されている断層画像の断層位置に基づいて上記の処理が行われる。表示断層位置として無効な値が設定されている連動対象画像の、仮の表示断層位置を取得する際には、特定部44は当該連動対象画像の断層位置の最小値または最大値に対して所定量を加算または減算する。
ステップS1031に続くステップS1015の処理は、ステップS1023に続くステップS1015の処理と同様であるため、上述した説明を援用することにより詳しい説明を省略する。ステップS1031において表示断層位置Pnが更新されると、画像取得部45はステップS1031において取得された表示断層位置Pnと対応する断層画像を取得する。画像取得部45は、ステップS1031において表示断層位置Pnとして無効な値が設定されている医用画像の断層画像を取得しない。
ステップS1016において、表示制御部46はステップS1015で取得された断層画像であって、ステップS1031で更新された断層位置と対応する断層画像を表示部37に表示させる。
図4は表示部37に表示される画面の一例を示す図である。以下では、図4に例示する画面を第1の画面と称する。第1の画面は、たとえば医用画像を表示するための領域101、102、103、104を含む。
たとえば、ステップS1011において観察する対象の医用画像として医用画像1、2、3(以下では、I1、I2、I3と称する。)が指定された場合を例に説明する。指定された各医用画像がそれぞれ医用画像の表示領域101、102、103に表示される。医用画像の表示領域101、102、103の中にはそれぞれ、画像識別情報111、112、113と、断層画像121、122、123と、チェックボックス131、132、133と、断層位置表示目盛り141、142、143とが表示される。ステップS1012においてユーザが連動対象画像を選択するための操作入力は、当該チェックボックスに対して行われる。表示制御部46は、情報取得部42により他の連動対象画像と被検体の向きが一致しない3次元画像のチェックボックスを選択できないようにしてもよい。
以下では、医用画像1、2、3が連動対象画像として選択された場合を例に説明する。医用画像1、2、3は表1の画像I1、I2、I3とそれぞれ対応し、表1に記載の断層範囲と断層間隔であるとする。
ユーザはマウスを移動させて、表示部37に表示されたカーソルを任意の連動対象画像が表示された医用画像の表示領域(ここでは領域101、102、103のいずれか)の上に移動した後、マウスの左ボタンを押下しながらドラッグする。特定部44は、マウスの上下方向の移動量に基づいて、連動表示断層位置を変更する方向と量とを決定する。ここでは、マウスの上方向へのドラッグ操作を、表示断層位置を負の方向に進める操作入力とし、マウスの下方向へのドラッグ操作を、表示断層位置を正の方向に進める操作入力とする。さらに別の例では、ユーザは任意の連動対象画像が表示された医用画像の表示領域上でマウスのホイールを回転させる。特定部44は、マウスホイールの回転方向及び回転量に基づいて、連動表示断層位置を変更する方向と量とを決定し、新たな連動表示断層位置を決定する。
なお、上述したように第1の実施形態において表示部37に断層画像が表示されていない医用画像上でマウスのドラッグ操作やホイールを回転させる操作が行われた場合にも、表示断層位置を更新する指示として処理される。
また、ユーザは操作部36の一例であるキーボードの上下矢印キーを押下してもよい。特定部44は、上下矢印キーのうち、押下された方向に基づいて、連動表示断層位置を変更する方向を決定する。上下矢印キーのいずれかが押下されるたびに、特定部44は連動表示断層位置を所定量変更する。
特定部44は、ユーザの操作入力により連動表示断層位置を変更する指示を受け付けると、新たな連動表示断層位置を決定する。表示制御部46は、新たな連動表示断層位置に基づいて表示部37に表示させる内容を更新する。図4に示す例では、表示制御部46は、連動対象画像I1、I2、I3それぞれの断層画像121、122、123を新たな連動表示断層位置と対応する断層画像に更新する。すなわち表示制御部46は、ユーザにより指定された位置と対応する位置の2次元画像である断層画像を表示部37に表示させる。また、表示制御部46はユーザにより指定された位置に指定部を表示させる。
第1の画面では、画像I1、I2、I3が連動対象画像として指定されており、そのうちI2の断層間隔が最も小さい。したがって、画像I2の断層間隔に応じて表示断層位置が更新され、更新された表示断層位置に対応する断層画像が表示される。
図5は表示部37に表示される画面の一例を示す図である。以下では、図5に例示する画面を第2の画面と称する。第1の画面と同様の構成については同様の符号を付しており、上述した説明を援用することによりここでの詳しい説明を省略する。
第2の画面は、表1の例において表示断層位置が-149.0mmより大きく、かつ202.5mm以下の値である場合に、表示部37に表示される画面である。このとき、断層画像が存在する連動対象画像は画像I1、I3である。したがって、医用画像の表示領域102には断層画像が表示されず、表示領域101、103にそれぞれ断層画像121、123が表示される。
第2の画面では、連動対象画像のうち表示可能な断層位置を含む医用画像がI1、I3であり、そのうちI1の断層間隔が最も小さい。したがって、画像I1の断層間隔に応じて表示断層位置が更新され、更新された表示断層位置に対応する断層画像が表示される。
図6は、表示部37に表示される画面の一例を示す図である。以下では、図6に例示する画面を第3の画面と称する。第1の画面と同様の構成については同様の符号を付しており、上述した説明を援用することによりここでの詳しい説明を省略する。
第3の画面は、表1の例において表示断層位置が202.5mmより大きく、かつ553.5mm以下の値である場合に、表示部37に表示される画面である。このとき、断層画像が存在する連動対象画像は画像I3である。したがって、医用画像の表示領域101、102には断層画像が表示されず、表示領域103には断層画像123が表示される。
第3の画面では、連動対象画像のうち表示可能な断層位置を含む医用画像がI3である。したがって、画像I3の断層間隔に応じて表示断層位置が更新され、更新された表示断層位置に対応する断層画像が表示される。
以上説明したように、第1の実施形態に係る情報処理装置によれば、簡便な操作により複数の3次元画像のそれぞれに含まれる2次元画像を対応させながら表示させることができる。特に、一部の3次元画像の2次元画像が含まれない範囲においても、そのほかの3次元画像のそれぞれに含まれる2次元画像を引き続き対応させながら表示させることができる。別の観点では、第1の実施形態に係る情報処理装置は、3つ以上の3次元画像のそれぞれに含まれる2次元画像を対応させながら表示させる場合に、表示させる断層位置に基づいて2次元画像を表示させる3次元画像の組み合わせを切り替える。また、第1の実施形態においてはさらに、断層画像が表示可能な3次元画像の中で最も断層間隔が小さい3次元画像に含まれる2次元画像が存在する位置の間隔(断層間隔)に応じて、表示させる位置を更新できる。これにより、複数の3次元画像を比較しながら観察する医師といったユーザは、3次元画像に含まれる2次元画像の一部を見逃すことなく観察を行うことができる。
[第1の実施形態の変形例1]
第1の実施形態において、ステップS1021においてユーザが連動対象画像を選択する場合を例に説明したが、本発明はこれに限らない。たとえば、選択部43は、連動させることができる全ての3次元画像を連動対象画像として自動的に設定してもよい。別の例では、選択部43は、予め定められた条件を満たす3次元画像を連動対象画像として設定してもよい。ステップS1021において、連動させない画像をユーザが選択できるようにしてもよい。また別の例では、ステップS1021において、選択部43は複数の3次元画像のうちそれぞれが含む2次元画像の被検体に対する方向が一致しているものの中から、ユーザの操作入力等に応じて3次元画像を選択してもよい。
連動対象画像を選択する条件の例としては、3次元画像の座標系がそろっていることや、同一の検査で撮像した複数のシーケンス画像であることや、同一検査条件で撮像した画像であることが挙げられる。選択部43は、連動対象画像を選択するための上述した情報を、たとえばそれぞれの画像のDICOMヘッダ部に画像の属性情報として記録されているものを読み出して取得する。
また別の例では、選択部43は複数の画像間で位置合わせ処理が行われており、画像間の位置の対応関係が明示的な情報として保存されている、当該複数の画像から成る画像の組を連動対象とする。この場合は、位置合わせ情報に基づいて算出される対応断層画像が連動して表示されることが好ましい。ステップS1022において情報取得部42は、位置合わせされた複数の画像のうち、一つの連動対象画像を基準画像として選ぶ。次に、情報取得部42は、位置合わせ情報を用いて他の連動対象画像それぞれの座標系を基準画像の座標系に変換することにより、他の連動対象画像それぞれの断層範囲と断層間隔とを算出する。情報取得部42は、基準画像の断層範囲と断層間隔、及び他の連動対象画像それぞれの断層範囲と断層間隔とから、全分布情報を算出する。また、ステップS1015において画像取得部45は、位置合わせ情報に基づき、それぞれの連動対象画像において連動表示断層位置Pcに最も近い断層位置を特定する。画像取得部45は特定した断層位置の最近傍(断層位置P’)に位置する断層画像を取得する。このように、位置合わせの情報が利用できる場合には、画像間の対応断面を高精度に連動表示することができる。なお、位置合わせの情報は、平行移動情報、アフィン変換情報、画像間の変形場の適用情報などのいずれの形態であってもよい。
[第1の実施形態の変形例2]
第1の実施形態では、連動対象画像の断層位置情報をDICOMヘッダ部に記録された画像の属性情報から取得する例を説明したが、本発明はこれに限らない。たとえば、情報取得部42は連動対象画像の断層位置情報を、操作部36を介してユーザが入力した情報に基づいて取得してもよい。
[第1の実施形態の変形例3]
表示断層位置を指定するための操作入力は上述の例に限らず、たとえばスクロールバー(不図示)や図4乃至図6に例示する断層位置表示目盛り141、142、143を用いた操作入力であってもよい。その場合、ユーザは断層位置Pdを指定してもよい。また表示断層位置をユーザが指定するためのインタフェースとして、すべての連動対象画像のいずれかに含まれる2次元画像が存在する範囲に設定したスクロールバー(不図示)や断層位置表示目盛りをユーザに提示してもよい。
また、複数の3次元画像のそれぞれの断層画像を表示する方法は図4乃至図6に例示したように、それぞれの断層画像を並べて表示する方法に限らない。たとえば、それぞれの断層画像を重畳表示してもよいし、時分割で交互に表示してもよい。
[第1の実施形態の変形例4]
第1の実施形態では、表示部に表示させる断層位置に基づいて、連動表示断層位置Pcを特定する場合を例に説明したが、本発明はこれに限らない。たとえばユーザが一つの3次元画像を選択し、当該選択された3次元画像の断層間隔に基づいて連動表示断層位置Pcを特定してもよい。その場合、第1の実施形態において説明した処理を行うモードと、ユーザが選択した一つの3次元画像の断層間隔に基づいて処理を行うモードとを切り替え可能な構成とすることが好ましい。
[変形例]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
上述の各実施形態における情報処理装置は、単体の装置として実現してもよいし、複数の装置を互いに通信可能に組合せて上述の処理を実行する形態としてもよく、いずれも本発明の実施形態に含まれる。共通のサーバ装置あるいはサーバ群で、上述の処理を実行することとしてもよい。情報処理装置および情報処理システムを構成する複数の装置は所定の通信レートで通信可能であればよく、また同一の施設内あるいは同一の国に存在することを要しない。
本発明の実施形態には、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムのコードを読みだして実行するという形態を含む。
したがって、実施形態に係る処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の実施形態の一つである。また、コンピュータが読みだしたプログラムに含まれる指示に基づき、コンピュータで稼働しているOSなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
上述の実施形態を適宜組み合わせた形態も、本発明の実施形態に含まれる。

Claims (10)

  1. 複数の3次元画像に対して断層位置を更新する指定手段と、
    該更新された断層位置が複数の3次元画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定し、該更新された断層位置が存在する断層範囲を有する複数の3次元画像から複数の2次元画像を取得する取得手段と、
    前記複数の2次元画像を表示部に表示させる表示制御手段と、
    前記表示部に表示されている複数の2次元画像に対応する複数の3次元画像において、断層間隔が最も小さい断層間隔を有する第1の3次元画像を特定する第1の特定手段とを備え、
    前記表示制御手段は、前記第1の特定手段によって特定された第1の3次元画像に対応する断層間隔に基づいて、前記複数の2次元画像を連動して表示部に表示させることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記表示制御手段は、前記断層間隔が最も小さい第1の3次元画像に含まれる、該更新された前記断層位置と最も近い位置の2次元画像を表示させることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記断層間隔が最も小さい第1の3次元画像に含まれる2次元画像の断層位置に基づいて、第2の3次元画像に含まれる2次元画像を表示させることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
  4. 前記表示制御手段は、前記第1の3次元画像に含まれる2次元画像が存在する断層位置の範囲内に前記指定手段により更新された後の断層位置が含まれない場合は、前記第1の3次元画像に含まれる2次元画像を表示させないことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  5. 前記第1の特定手段は、前記断層間隔が最も小さい断層間隔を有する第1の3次元画像における断層位置を更新できない場合、第1の3次元画像を除く3次元画像の中で最も断層間隔が小さい第2の3次元画像を特定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 複数の3次元画像に対して断層位置を更新する指定手段と、
    該更新された断層位置が複数の3次元画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定し、該更新された断層位置が存在する断層範囲を有する複数の3次元画像から複数の2次元画像を取得する取得手段と、
    前記複数の2次元画像を表示部に表示させる表示制御手段と、
    前記表示部に表示されている複数の2次元画像に対応する複数の3次元画像において、断層間隔が最も小さい断層間隔を有する第1の3次元画像を特定する第1の特定手段とを備え、
    前記表示制御手段は、前記第1の特定手段によって特定された第1の3次元画像に対応する断層間隔に基づいて、前記複数の2次元画像を連動して表示部に表示させることを特徴とする情報処理システム。
  7. 複数の3次元画像に対して断層位置を更新する工程と、
    該更新された断層位置が複数の3次元画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定し、該更新された断層位置が存在する断層範囲を有する複数の3次元画像から複数の2次元画像を取得する工程と、
    前記複数の2次元画像を表示部に表示させる工程と、
    前記表示部に表示されている複数の2次元画像に対応する複数の3次元画像において、断層間隔が最も小さい断層間隔を有する第1の3次元画像を特定する工程と、
    前記特定された第1の3次元画像に対応する断層間隔に基づいて、前記複数の2次元画像を連動して表示部に表示させる工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
  8. 請求項7に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  9. 複数の3次元画像に対して断層位置を更新する指定手段と、
    該更新した断層位置が複数の3次元画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定し、該更新された断層位置が存在する断層範囲を有する複数の3次元画像から複数の2次元画像を取得する取得手段と、
    前記複数の2次元画像を表示部に表示させる表示制御手段と、
    前記表示部に表示されている複数の2次元画像に対応する複数の3次元画像の内、第1の3次元画像に含まれる各2次元画像の間隔である第1の間隔と、第2の3次元画像に含まれる各2次元画像の間隔である第2の間隔とを比較することで、前記第1の間隔および前記第2の間隔のうち狭い間隔を決定する決定手段とを備え、
    前記表示制御手段は、前記決定手段により決定された間隔に基づいて、前記第1の3次元画像に含まれる各2次元画像と前記第2の3次元画像に含まれる各2次元画像とを連動して表示部に表示させることを特徴とする情報処理装置。
  10. 前記指定手段は、前記複数の3次元画像に対して第1の断層位置から第2の断層位置に更新し、
    前記取得手段は、該更新された第2の断層位置が複数の3次元画像の断層範囲の範囲内であるか否かを判定し、該更新された第2の断層位置が存在する断層範囲を有する複数の3次元画像から複数の2次元画像を取得し、
    前記表示制御手段は、前記複数の2次元画像を表示部に表示させ、
    前記第1の特定手段は、前記表示部に表示されている複数の2次元画像に対応する複数の3次元画像において、断層間隔が最も小さい断層間隔を有する第2の3次元画像を特定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
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